一种曲面分区域环切加工轨迹生成方法技术

本发明专利技术公开了一种曲面分区域环切加工轨迹生成方法，包括采用网格曲面共形映射算法将三维曲面映射至平面参数域得到展平的网格区域，计算并保存每个网格面片的映射变形量，对网格面片进行聚类；构造聚类的边界轮廓，并根据边界轮廓将曲面分割为多个子曲面；迭代曲面分割过程，使得各子曲面内的映射变形量趋于一致；获取待偏置点的二维行距值；根据轨迹点的二维行距方向和自适应的二维行距值在子曲面的平面网格区域上通过偏置的方式生成平面环切轨迹；将平面环切轨迹逆映射回三维曲面，得到子曲面三维环切加工轨迹；进一步得到覆盖原始曲面的三维环切加工轨迹。本发明专利技术具有较好的空间分布均匀性。空间分布均匀性。空间分布均匀性。

【技术实现步骤摘要】
一种曲面分区域环切加工轨迹生成方法


[0001]本专利技术涉及机械加工领域，具体涉及一种曲面分区域环切加工轨迹生成方法。

技术介绍

[0002]数控加工是实现复杂曲面高质量高效率加工的重要技术手段，其中除了高性能的数控机床之外，加工刀轨也是影响数控加工效率和质量的关键因素。
[0003]在三维曲面上生成刀具轨迹相较于平面或者简单曲面的困难度是指数级的提高，需要进行复杂的三维几何运算，算法稳定性较低，且由于三维曲面的形态复杂、曲率变化大，复杂曲面加工轨迹的分布均匀性也很难控制。
[0004]目前针对复杂曲面的加工轨迹生成多基于分区域进行，因为分区域轨迹生成方法相比于整体规划方法拥有更灵活的复杂曲面适用性，在降低加工误差、提升加工效率及改善进给运动平稳性等方面具备显著优势。而基于网格曲面参数化技术对网格模型进行刀轨生成也是一种新兴思路，利用参数化映射技术可将复杂的三维几何操作降维至平面参数域上进行，但在实际应用过程中也存在不少问题，例如参数化映射变形会严重影响轨迹分布的均匀性。

技术实现思路

[0005]为了解决参数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种曲面分区域环切加工轨迹生成方法，其特征在于，包括：输入工件的三维网格曲面信息，通过网格曲面共形映射算法将三维网格曲面信息映射至平面参数域，得到展平的网格区域，计算并保存每个网格面片的映射变形量；根据每个网格面片的映射变形量，对平面网格进行聚类，进一步构造聚类边界轮廓，并根据边界轮廓将曲面分割为多个子曲面；对多个子曲面，重新计算其对应的映射变形量，并对其中映射变形均匀度低于均匀度阈值的子曲面进行迭代，直至所有子曲面的映射变形均匀度高于均匀度阈值；根据各个子曲面的映射平均拉伸变形量及环切轨迹上待偏置点所对应的的曲面局部几何特征，得到待偏置点的二维行距值；根据待偏置点的二维行距值，在子曲面的平面网格区域上通过偏置的方式生成平面环切轨迹，填充整个平面网格区域；将生成的平面环切轨迹逆映射回三维曲面，生成每个子曲面的三维环切加工轨迹；根据各个子曲面的邻接关系将上一步骤生成的三维环切加工轨迹依次连接，生成连接不同区域环切加工轨迹。2.根据权利要求1所述的曲面分区域环切加工轨迹生成方法，其特征在于，所述网格曲面共形映射算法具体采用保角映射方法。3.根据权利要求1所述的曲面分区域环切加工轨迹生成方法，其特征在于，所述映射变形均匀度是指网格曲面内的映射变形量在曲面上分布的均匀程度。4.根据权利要求1所述的曲面分区域环切加工轨迹生成方法，其特征在于，所述映射平均拉伸变形量是指网格面片内映射拉伸变形量在各方向上的平均水平，所述映射拉伸变形量是指网格面片在曲面共形映射过程中产生的长度变形的程度，所述长度变形包括拉伸变形和压缩变形，映射拉伸变形量在网格面片上是各向异性的。5.根据权利要求1所述的曲面分区域环切加工轨迹生成方法，其特征在于，所述待偏置点的二维行距值具体通下式得到：其中，l
s
为二维行距值，h为预设残留高度值，r为球头刀半径，ρ
s
为待偏置轨迹点三维行距方向上的法曲率半径...

【专利技术属性】
技术研发人员：王清辉，唐琦旺，甘文峰，朱炯炯，
申请(专利权)人：广州中望龙腾软件股份有限公司，
类型：发明
国别省市：