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一种基于测地图的复杂曲面车削加工路径规划方法技术

技术编号:46525316 阅读:8 留言:0更新日期:2025-09-30 18:50
本发明专利技术公开了一种基于测地图的复杂曲面车削加工路径规划方法,涉及车削加工技术领域,其包括利用三角网格离散表示曲面,并选取源点;基于源点的几何参数,根据残留高度模型确定初始测地步长并生成多条第一等值线,通过每条第一等值线对应生成第一交点组成第一圈轨迹点;结合前驱点的几何参数和残留高度模型确定前驱点的测地步长并生成第二等值线,通过第二等值线生成第二交点,多个第二交点组成下一圈轨迹点;直至生成所有圈轨迹点,依次连接每一圈轨迹点得到车削刀具轨迹螺旋线。本发明专利技术通过构建测地距离场、生成等值线来规划复杂曲面的车削加工路径,能够有效减少路径冗余与表面误差,在加工效率、轨迹合理性及表面一致性方面具有显著优势。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于测地图的复杂曲面车削加工路径规划方法,属于车削加工。


技术介绍

1、在复杂曲面加工过程中,刀具轨迹规划起着至关重要的作用,合理的刀具轨迹可以有效提高加工效率、保证加工精度、减少加工残留误差和表面粗糙度,尤其是在慢刀伺服车削技术中,通过精确的轨迹规划,可以实现复杂曲面的高质量、高效率加工。

2、常见的刀具轨迹规划方法有等参数法、等平面法和等残留高度法。等参数法虽然计算简单,但对曲率变化剧烈的曲面适应性差,容易导致路径重叠或间隙过大;等平面法通过平行截面与曲面的交线生成刀具路径,虽然实现简便,但在复杂曲面加工中难以保证残留高度的一致性;等残留高度法通过控制相邻轨迹间的残留高度来规划路径,这种方法虽然能提高表面质量,但计算复杂度高,且现有实现方式多基于欧氏距离,未充分考虑曲面本身的几何特性。

3、随着车削技术的发展,传统的阿基米德螺旋线投影法因为轨迹生成与曲面几何特征脱节,无法自适应调整;其残留高度波动大,表面质量不一致等缺点已经无法满足高精度车削加工的需求,为此,需要一种高效、精准、稳定的刀具轨迹规划方法来支撑慢刀本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于测地图的复杂曲面车削加工路径规划方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于测地图的复杂曲面车削加工路径规划方法,其特征在于,所述曲面加工质量参数包括残留高度、刀具圆弧半径、轨迹点圈数和旋转角度增量。

3.根据权利要求1所述的基于测地图的复杂曲面车削加工路径规划方法,其特征在于,在所述选取曲面车削回转中心作为源点时,若源点不是曲面三角网格的顶点,则细化曲面三角网格,直至源点处于曲面三角网格的一顶点上。

4.根据权利要求1所述的基于测地图的复杂曲面车削加工路径规划方法,其特征在于,所述几何参数包括法向量、法曲率和法方向;

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【技术特征摘要】

1.一种基于测地图的复杂曲面车削加工路径规划方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于测地图的复杂曲面车削加工路径规划方法,其特征在于,所述曲面加工质量参数包括残留高度、刀具圆弧半径、轨迹点圈数和旋转角度增量。

3.根据权利要求1所述的基于测地图的复杂曲面车削加工路径规划方法,其特征在于,在所述选取曲面车削回转中心作为源点时,若源点不是曲面三角网格的顶点,则细化曲面三角网格,直至源点处于曲面三角网格的一顶点上。

4.根据权利要求1所述的基于测地图的复杂曲面车削加工路径规划方法,其特征在于,所述几何参数包括法向量、法曲率和法方向;

5.根据权利要求1所述的基于测地图的复杂曲面车削加工路径规划方法,其特征在于,所述三维局部坐标系以源点作为原点,以切平面内与全局坐标系的x轴或y轴对齐的基向量作为x轴基向量,以源点所在顶点的法向量作为z轴基向量,以叉积z轴与x轴的单位向量作为y轴基向量。

6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员:梁福生陈自升樊成陈涛郭建鹏过成勇
申请(专利权)人:苏州大学
类型:发明
国别省市:

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