一种面向多轴联动机床高效加工的曲面分区方法技术

一种面向多轴联动机床高效加工的曲面分区方法，其特征在于：对给定复杂曲面特征进行分区，并在各区锁定关键运动轴，实施n‑1轴联动加工以提升加工效率；步骤1)对于给定的复杂曲面，根据用户输入参考方向计算该复杂曲面各点法矢与该方向的夹角，并根据用户给定的角度容差对该复杂曲面进行分区；步骤2)将面积小于给定阈值的分区并入相邻分区内，并通过高斯光顺对分区边界进行平滑处理；步骤3)对于各分区，依据分区内法矢与参考方向的夹角分布，确定该分区关键运动轴的固定参数，实施n‑1轴联动加工。本发明专利技术通过在多轴联动加工中分析各轴运动特性，锁定制约效率的关键运动轴，将其转为固定参数模式，能显著提高加工效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及多轴数控加工，具体涉及一种面向多轴联动机床高效加工的曲面分区方法。

技术介绍

1、在复杂曲面零件的精密加工领域，多轴数控加工技术因其优异的灵活性而被广泛应用于铣削、打磨、抛光等工艺过程。然而，在实际加工过程中发现，当对复杂曲面进行全覆盖加工时，由于多轴机床中各运动轴之间的动态性能存在固有差异，往往会出现运动能力不匹配的现象，其中某一特定轴(称为"关键运动轴")由于运动范围或动态性能限制，会成为制约整体加工效率的瓶颈。这种不匹配直接导致了整体加工效率的降低。综上，对于加工复杂曲面特征构件，如果采用不分区的加工策略，往往难以同时满足高效率和高精度要求。在此之前，中国航空制造技术研究院专利技术了一种复杂曲面高效率加速度多轴加工刀轨生成方法(cn 117872963 a)，在该专利中，主要考虑高加速度对机床带来的磨损、高能耗和曲面加工质量问题，加工过程中依据法矢量进行了分区，但最终还是联动五个轴不断变化。

2、因此，本专利技术提供一种基于图像处理技术对加工区域进行分区识别的方法，通过精确分析各分区几何特征，锁定关键运动轴，从而达到提升整体本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种面向多轴联动机床高效加工的曲面分区方法，其特征在于：对给定复杂曲面特征进行分区，并在各区锁定关键运动轴，实施n-1轴联动加工以提升加工效率。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：它包含以下步骤：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述的步骤1)中，首先验证参考方向的合理性，若复杂曲面平均法矢与参考方向的夹角小于用户设定阈值，则将三维复杂曲面沿该参考方向投影至图像平面；随后计算复杂曲面各点法向量与参考方向的夹角，经归一化处理后以灰度值表征角度分布；最后基于预设的角度容差，采用K-means聚类算法完成所述复杂曲面区域的自动划分。

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【技术特征摘要】

1.一种面向多轴联动机床高效加工的曲面分区方法，其特征在于：对给定复杂曲面特征进行分区，并在各区锁定关键运动轴，实施n-1轴联动加工以提升加工效率。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：它包含以下步骤：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述的步骤1)中，首先验证参考方向的合理性，若复杂曲面平均法矢与参考方向的夹角小于用户设定阈值，则将三维复杂曲面沿该参考方向投影至图像平面；随后计算复杂曲面各点法向量与参考方向的夹角，经归一化处理后以灰度值表征角度分布；最后基于预设的角度容差，采用k-means聚类算法完成所述复杂曲面区域的自动划分。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：李迎光，许可，刘若程，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：