一种最小切削力变化的自由曲面铣削轨迹规划方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种最小切削力变化的自由曲面铣削轨迹规划方法及系统，该方法包括提取待铣削自由曲面零件的三维网格模型及铣削刀具模型；根据铣削残留高度要求，生成自由曲面零件上的等残高刀触点集合；计算每个刀触点向相邻刀触点移动时，刀具切削区域的宽度；计算每个刀触点向相邻刀触点移动时，两个刀触点的刀具切削区域宽度的变化大小；以刀触点为顶点，顶点用边相连，并以刀具切削区域宽度的变化大小为边的权值，构造有权无向图；计算遍历有权无向图所有顶点的顺序，该顺序使总的刀具切削区域宽度变化最小；调整每个离散刀触点的进给速度大小。通过减少铣削加工中切削力的变化，可以避免切削力突然变大造成的刀具损坏、工件破坏的发生。工件破坏的发生。工件破坏的发生。

【技术实现步骤摘要】
一种最小切削力变化的自由曲面铣削轨迹规划方法及系统


[0001]本专利技术涉及切削加工自动化控制技术，具体涉及一种最小切削力变化的自由曲面铣削轨迹规划方法及系统。

技术介绍

[0002]随着自由曲面在各领域的应用日益广泛，人们对零件的表面形状精度、表面粗糙度以及亚表面损伤程度的要求不断提高。自由曲面零件广泛存在于航空航天、船舶、新能源等高端装备的核心零件中，如水轮机叶轮、大型风电装备叶片、储油罐壳体等，其制造水平是衡量国家工业发展水平和综合国力的重要标志。
[0003]自由曲面铣削加工作为曲面精加工工序，对于自由曲面的表面质量和精度有着至关重要的影响。目前的自由曲面铣削加工轨迹没有考虑铣削过程中切削力的频繁变化的问题。尤其在复杂自由曲面铣削加工中，切削力容易产生剧烈的突变，轻则影响自由曲面表面加工质量以及产生加工变形误差，重则影响刀具和加工装备的寿命。
[0004]关于使加工过程中的切削力稳定的问题，国内外许多学者都进行了深入的研究，目前主要的优化方法分为两种类型，一类为在线优化也即在加工过程中根据机床的相关参数或者传感器的测量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种最小切削力变化的自由曲面铣削轨迹规划方法，其特征在于，所述方法包括：提取待铣削自由曲面零件的三维网格模型及铣削刀具模型；根据铣削残留高度要求，生成自由曲面零件上的等残高刀触点集合；计算每个刀触点向相邻刀触点移动时，刀具切削区域的宽度；计算每个刀触点向相邻刀触点移动时，两个刀触点的刀具切削区域宽度的变化大小；以刀触点为顶点，顶点用边相连，并以刀具切削区域宽度的变化大小为边的权值，构造有权无向图；利用全覆盖最短路径算法，计算遍历有权无向图所有顶点的顺序，该顺序使总的刀具切削区域宽度变化最小，按照该顺序连接获得的刀触点序列即为刀具加工轨迹；基于获得的刀具加工轨迹上每个离散刀触点的刀具切削区域宽度，调整每个离散刀触点的进给速度大小，使得每一个离散刀触点的刀具切削区域宽度与进给速度的乘积相等。2.如权利要求1所述的最小切削力变化的自由曲面铣削轨迹规划方法，其特征在于，所述等残高刀触点集合为：在自由曲面零件上，按一定的间距取覆盖整个零件的离散点集，且两个点的间距能保证此两点在铣削加工时，残留高度等于设定的残留高度要求值。3.如权利要求2所述的最小切削力变化的自由曲面铣削轨迹规划方法，其特征在于，所述相邻刀触点指的是：通过对自由曲面的等残高刀触点集合进行行列编号，行与列的序号相差不超过1的两个离散刀触点，为相邻刀触点。4.如权利要求1所述的最小切削力变化的自由曲面铣削轨迹规划方法，其特征在于，所述刀具切削区域宽度指的是：刀具在铣削过程中，刀具与被加工零件相交的体积，在垂直...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖昭洋，周雪峰，徐智浩，吴鸿敏，孙克争，唐观荣，
申请(专利权)人：广东省科学院智能制造研究所，
类型：发明
国别省市：