一种基于柔性磨粒机械切割的曲面粗加工方法技术

本发明专利技术公开了一种基于柔性磨粒机械切割的曲面粗加工方法，针对脆性材料初始毛坯高效获得适用于精加工的形状。首先根据待加工件的三维数字模型，采用包络贴近的方法构造出待加工件的曲面拟合模型；其次，将构造后的曲面拟合模型利用逆运动学方程反向求出待加工件或柔性磨粒机械的运动轨迹；再者，根据得到的运动轨迹，建立待加工件或柔性磨粒机械的数控代码；最后，通过数控系统实现待加工件的曲面切割加工。本发明专利技术克服了当前非导电材料常用铣(磨)等点加工方法所引起的加工效率低、去除材料无法再利用的问题，特别适用于天然脆硬材料以及人工晶体材料等无法直接获得较好初始毛坯形状的材料加工，扩展了线锯加工的适用范围。

A rough machining method of curved surface based on flexible abrasive mechanical cutting

【技术实现步骤摘要】
一种基于柔性磨粒机械切割的曲面粗加工方法
本专利技术属于数控加工领域，具体涉及一种基于柔性磨粒机械切割的曲面粗加工方法。
技术介绍
近几年来，随着航空航天、国防、运载工具、动力以及机械等行业的快速发展，涌现出一大批加工难度大，性能指标要求苛刻的复杂曲面形状类零部件。金属类复杂精密曲面是通过铸造、锻造或其他方式生产出初始毛坯，再利用精密加工(铣削、磨削等)的手段实现。对于陶瓷、石材、晶体材料等典型的非金属材料而言，使用铣削、磨削加工的方式是目前获得复杂精密曲面的主要手段。这种铣削、磨削加工过程中，刀具与工件的接触区域小(属于点接触加工)，主要是通过刀具的成型运动，将工件上多余的材料变为粉末状切屑而完成的。但是对于非金属而言，其原始毛坯由于受到成型方式的限制，毛坯形状与最终形状有较大的差别，因此，现有的点接触加工方式，因加工余量大，刀具磨损严重，导致加工效率低，加工质量差。如何提高复杂曲面的加工效率一直是行业内众多人员共同努力的方向。中国专利技术专利“一种高效曲面直接数控加工方法”(公开号CN104714475A)提出利用圆柱形铣刀周刃对工本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于柔性磨粒机械切割的曲面粗加工方法，其特征在于：包括如下步骤：/n1)根据待加工件的三维数字模型，采用包络贴近的方法构造出待加工件的曲面拟合模型；/n2)将构造后的曲面拟合模型利用逆运动学方程反向求出待加工件或柔性磨粒机械的运动轨迹；/n3)根据得到的运动轨迹，建立待加工件或柔性磨粒机械的数控代码；/n4)通过数控系统控制待加工件或柔性磨粒机械的运动，实现待加工件的曲面切割加工。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于柔性磨粒机械切割的曲面粗加工方法，其特征在于：包括如下步骤：
1)根据待加工件的三维数字模型，采用包络贴近的方法构造出待加工件的曲面拟合模型；
2)将构造后的曲面拟合模型利用逆运动学方程反向求出待加工件或柔性磨粒机械的运动轨迹；
3)根据得到的运动轨迹，建立待加工件或柔性磨粒机械的数控代码；
4)通过数控系统控制待加工件或柔性磨粒机械的运动，实现待加工件的曲面切割加工。


2.根据权利要求1所述的一种基于柔性磨粒机械切割的曲面粗加工方法，其特征在于：所述柔性磨粒机械包括固结磨粒线锯、游离磨粒线锯或绳锯。


3.根据权利要求1所述的一种基于柔性磨粒机械切割的曲面粗加工方法，其特征在于：所述步骤1)中的曲面拟合模型包括直纹面模型。


4.根据权利要求1所述的一种基于柔性磨粒机械切割的曲面粗加工方法，其特征在于：所述步骤1)包络贴近方法的具体步骤为：首先将待加工的三维数字模型进行切片处理，得到每一层对应的二维外轮廓曲线；其次利用多边形包络对各二维外轮廓曲线进行处理；最后对处理后的多边形进行拟合生成曲面拟合模型。


5.根据权利要求1所述的一种基于柔性磨粒机械切割的曲面粗加工方法，其特征在于：所述步骤1)还包括对曲面模型的优化，步骤为：首先将构造后的曲面拟合模型与待加工的三维数字模型进行对比判断模型构造过程是否存在过切现象；其次将过切部分的包络多边形进行调整；最后将调整后的多边形及...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄辉，许志腾，崔长彩，
申请(专利权)人：华侨大学，
类型：发明
国别省市：福建;35