一种复杂曲面零件超差区域加工边界识别方法技术

本发明专利技术公开了一种复杂曲面零件超差区域加工边界识别方法，利用光学扫描仪获取复杂曲面零件点云测量数据，并将该数据进行三角网格化处理，网格划分的高精度极大提高。同时采用网格求交的方法识别加工边界，并使用空间最近点搜索算法排序获得封闭与非封闭的两类初始加工边界，从而提高了加工边界的识别精度；同时利用尺寸公差和形位公差进行复杂曲面零件进行配准，并以待补加工面积最小为配准优化的目标函数，从而在设计公差内最大程度地减少了超差区域的面积，提高了补加工的加工效率。

【技术实现步骤摘要】
一种复杂曲面零件超差区域加工边界识别方法
本专利技术涉及一种复杂曲面零件数控精加工技术，尤其涉及一种复杂曲面零件超差区域加工边界识别方法。
技术介绍
复杂曲面零件在数控精加工过程中由于加工设备、工具以及工艺变形等带来的加工误差，造成零件部分区域超差。若需满足设计公差要求，就需要对该超差区域进行加工区域识别，从而后续进行区域补加工。目前，加工区域识别技术的研究主要集中于测量数据几何属性的提取与分类，包括两条技术途径：(1)曲率法；(2)法矢法。它们主要通过提取测量数据主方向上主曲率的极值点或法矢方向变化来识别边界。但复杂曲面零件上各点的曲率及法矢本身存在复杂的变化，尤其在精加工情况下，微小的加工误差极易造成于测量数据几何属性的急剧变化，影响加工边界识别的准确性。现有技术一：马瑞雪,张定华,马光辉等的《自由曲面铣削加工超差区域自适应提取算法》，发表于重庆理工大学学报(自然科学),2015,29(007):29-34。针对航空发动机叶片测量数据的特点：步骤一、建立复杂曲面型值点p(x,y,z)与矩形参数本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复杂曲面零件超差区域加工边界识别方法，其特征在于，包括步骤：/n步骤一、利用光学扫描仪获取复杂曲面零件点云测量数据，并将该数据进行三角网格化处理，获得N

【技术特征摘要】
1.一种复杂曲面零件超差区域加工边界识别方法，其特征在于，包括步骤：
步骤一、利用光学扫描仪获取复杂曲面零件点云测量数据，并将该数据进行三角网格化处理，获得N*个三角面片所构成的网格{W|Wt，t＝0，...∈N*}，各网格中心点集合为{ω|ωt，t＝0，...∈N*}；
步骤二、采用最近点搜索算法获得各网格中心点ωt与复杂曲面零件理论模型S间的最近配准点pt；
步骤三、在配准后对复杂曲面零件理论模型进行上公差vp偏置得到偏置模型Sp，并对其三角网格化获得M*个三角面片所构成的网格{Φ|Φi，i＝0，...∈M*}，各网格中心点集合遍历求交Wt(t＝0，...∈N*)与Φi(i＝0，...∈M*)，交点集合即为加工边界上的点集
步骤四、进行初始排序，随后以为种子点，遍历计算至的最近距离，并把相应的最近距离点作为下一个种子点，对剩余点集重复该计算过程直至最近距离≥指定阈值，则多个种子点集构建加工边界曲线，并从剩余点集中随机选择新边界的种子点，重复该遍历过程。


2.根据权利要求1所述的复杂曲面零件超差区域加工边界识别方法，其特征在于，所述步骤二中，后续加工时间近似正比于加工区域的面积，则建立关于配准点对(ωt，pt)的配准目标函数为加工区域的面积最小，即：



曲面配准的6个自由度为(Δx，Δy，Δz，Δα，Δ...

【专利技术属性】
技术研发人员：张云，昂给拉玛，宋成，李强，
申请(专利权)人：北方工业大学，中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11