【技術實現步驟摘要】
一種復雜殼體的擺線銑削軌跡生成方法
[0001]本專利技術涉及機械加工的
CAD/CAM
，具體為一種復雜殼體的擺線銑削軌跡生成方法
。
技術介紹
[0002]殼體承擔著穩固
、
支承
、
保護產品的作用，是重工業
、
重載工況下的一大特點，然而傳統數控加工技術難以解決復雜殼體加工過程中由于大切深
、
大進給而產生的高應力問題，從而造成零件加工質量差
、
效率低的現象
。
擺線銑削加工技術是一種在切削過程中對刀具進行降低負載和充分冷卻的加工技術
。
將擺線銑削技術應用到型腔類復雜殼體零件的加工中，有望改善復雜殼體由于傳統加工的大切深
、
大進給特點而產生的高應力現狀，從而提高產品加工效率
、
保證加工質量
、
節約加工成本
。
[0003]近年來，部分學者對擺線軌跡的生成模型進行了研究
。Matthieu
通過對比分析標準圓擺線模型與次擺線模型，發現使用次擺線模型時機床工作臺的進給速度和加速度可保持連續，一定程度上提高了刀具使用壽命
。
但是次擺線模型的擺線半徑恒定，用于加工形狀復雜的型腔時容易造成刀軌冗余，嚴重降低加工效率
。Ferreira
等人建立基于圓弧模型的擺線刀軌模型，采用直線作為過渡刀軌以代替空切刀軌，以適當縮短擺線軌跡長度，提高加工效率
。W
【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.
一種復雜殼體的擺線銑削軌跡生成方法，其特征在于，包括如下步驟：步驟一：在畫圖軟件中輸入零件模型和零件加工信息，然后讀取模型信息，選取加工區域，將加工區域按加工精度要求轉化為像素圖；設置主要加工參數：加工精度
、
刀具半徑
、
最小剩余徑向切深
、
加工區域離散精度
、
骨架線離散精度；步驟二：引入矢量場提取出加工區域的精準骨架點，對精準骨架點進行擬合，以得到初步骨架線及初步骨架線形成的結點，在結點的約束下隨機連接初步骨架線形成骨架線，所有骨架線的集合形成加工區域的骨架；所述結點是兩條及以上初步骨架線端點的重合位置；步驟三：將骨架線離散為擺線中心點，在加工區域邊界
、
刀具半徑和最小剩余徑向切深的約束下，計算出擺線中心點對應的擺線點，生成單條骨架線對應的擺線軌跡；步驟四：根據骨架線起始點選擇優先級原則，得到加工區域的擺線軌跡切削順序；步驟五：對加工區域進行離散，引入加工過程布爾模擬，通過過渡曲線代替擺線軌跡的空切刀軌，實現刀具軌跡優化
。2.
如權利要求1所述的復雜殼體的擺線銑削軌跡生成方法，其特征在于，步驟二中，提取加工區域骨架的過程包括以下步驟：步驟1：提取加工區域精準骨架點首先根據中軸變換原理提取出步驟一所述像素圖的特征點，再引入矢量場對特征點進行篩除，以提取出加工區域的精準骨架點；篩除特征點的過程為：假設一個像素點
P
，該像素點
P
對應的矢量為指向最近邊界點的單位方向，如果該像素點
P
的相鄰像素矢量夾角小于常數
δ
，則像素點
P
為偽點，應被剔除；步驟2：擬合所述精準骨架點，得到初步骨架線利用
B
樣條曲線擬合骨架特征點以得到初步骨架線
l
k
，擬合至骨架線的切矢突變處終止，將曲線
l
k
添加到初步骨架集
L
中；不斷重復，直到所有骨架特征點擬合完成，進而得到初步骨架線；所述初步骨架曲線集
L
表示為：
L
＝
{l
k
|k
＝
1,2,
…
,n}
，其中，
l
k
表示初步骨架曲線集中的第
k
條曲線，集合內共有
n
條骨架線；步驟3：在結點的約束下，隨機連接初步骨架線獲得骨架首先從初步骨架曲線集
L
中隨機選擇一條曲線
l
k
，并將該曲線
l
k
從初步骨架曲線集
L
中刪除，再令
l
i
＝
l
k
；其次，如果初步骨架曲線集
L
中存在與曲線
l
i
共用同一結點作為端點的曲線，則從這些曲線中隨機選擇一條曲線
l
j
與曲線
l
i
相連，即
l
i
＝
l
i
+l
j
，同時從初步骨架曲線集
L
中刪除曲線
l
j
，否則，該曲線
l
i
將被記為骨架曲線
G
k,e
并添加到骨架
G
k
中；所述骨架
G
k
表述為：
G
k
＝
{G
k,e
|e
＝
1,2,
…
,h}
，其中，骨架
G
k
由
h
條骨架線組成；
G
k,e
表示...
【專利技術屬性】
技術研發人員：韓飛燕，趙佳豪，茍天懋，史仁貴，
申請(專利權)人：西安煤礦機械有限公司，
類型：發明
國別省市：
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