【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及cam中坡口面仿形加工刀路生成方法領域，尤其涉及基于鏜車工藝的坡口面仿形精加工刀路生成方法。
技術介紹
1、對于大型薄壁零件的坡口面仿形加工，需要設計出相對應的非標機床，才能保證坡口的加工效率和加工精度。要實現零件的全自動化加工，對于仿形加工方式，特別是圓孔類加工，需要先用視覺系統掃描出坡口所在的孔在工件中的位置，然后通過逆向建模生成內外坡口面片體，用片體來做加工后處理，進而得到坡口的精加工刀路。但現有的ug的后處理模塊無法完成此類機床的鏜車工藝后處理，重新開發難度較大而且成本較高。若采用人工加工，則無法保證精度，且加工速度慢。
技術實現思路
1、根據現有技術的不足，本專利技術的目的是提供基于鏜車工藝的坡口面仿形精加工刀路生成方法，讀取逆向建模幾何信息，再通過幾何信息來構建坡口面，進而使用數值計算的方法計算出仿形精加工的刀路軌跡，該可以根據相應的鏜車工藝及加工工藝要求，計算出坡口面精加工刀路軌跡，結果精確，且不需要耗費大量的時間和成本。
2、為了解決上述技術問題，本專利技術采用的技術方案為：
3、基于鏜車工藝的坡口面仿形精加工刀路生成方法，包括以下步驟：
4、步驟s1：獲取被加工零件上被加工孔的2個坡口面的2個表面曲面，以被加工孔的中心軸線為z軸，建立工件坐標系，工件坐標系的yoz平面與機床坐標系的yoz平面平行；
5、步驟s2：對于一個表面曲面，參考工件坐標系，基于被加工孔的坡口的深度和寬度逆向建模出形成表面曲面對應的
6、步驟s3：生成坡口面的片體模型對應的2條邊界，且獲取2條邊界分別對應的2個坐標矩陣；
7、步驟s4：基于鏜車刀刀頭半徑和2條邊界及分別對應的2個坐標矩陣生成2條刀具加工邊界；
8、步驟s5：基于2條刀具加工邊界生成包含連續的點位的加工螺旋線，基于加工螺旋線對該表面曲面進行鏜車加工；
9、步驟s6：跳轉步驟s2，直到另一表面被鏜車加工完；
10、步驟s7：跳轉步驟s1，直到被加工零件上所有被加工孔被鏜車加工完。
11、進一步地，步驟s1獲取被加工零件上被加工孔的坡口的2個表面曲面的方法為：
12、步驟s101：獲取被加工零件表面的點云數據；
13、步驟s102：基于點云數據處理出被加工孔的外表面曲面、及被加工孔的中心軸線與外表面曲面的交點；
14、步驟s103：根據交點建立工件坐標系；
15、步驟s104：根據外表面曲面向內偏置一個工件壁厚，得到被加工孔的內表面曲面。
16、進一步地，步驟s3的方法為：
17、步驟s301：基于坡口面的片體模型生成2條第一邊界，獲取2條第一邊界分別對應的2個第一坐標矩陣；
18、步驟s302：設定z坐標分區數值，對2條第一邊界對應的2個第一坐標矩陣進行處理，獲取2個第二坐標矩陣及對應的2條第二邊界；
19、步驟s303：將2個第二坐標矩陣中的坐標點進行重排序得到2個第三坐標矩陣及對應的2條第三邊界；
20、步驟s304：對2條第三邊界平滑處理生成2條第四邊界；
21、步驟s305：將坡口面的片體模型對應的2條第四邊界轉換成等曲率的2條馬鞍曲線；
22、步驟s306：將2條馬鞍曲線作為最終的邊界，基于2條最終的邊界獲取2個最終的坐標矩陣。
23、進一步地，步驟s302的方法為：
24、步驟s3021：將坡口面的片體模型曲率大的第一邊界設定為坡口面大邊界，曲率小的第一邊界設定為坡口面小邊界；
25、步驟s3022：找出坡口面大邊界的z坐標的最大值wzmax，最小值wzmin；
26、步驟s3023：根據坡口的深度求出坡口面小邊界的z坐標的最大值wz1max，最小值wz1min；
27、步驟s3024：求出wzmax與wz1min的平均值wz；
28、步驟s3025：以[wz,wzmax]為z坐標區間求得坡口面大邊界的第二坐標矩陣ww，以[wz1min,wz]為z坐標區間求得坡口面小邊界的第二坐標矩陣w。
29、進一步地，步驟s303的方法為：
30、按照xoy平面中第一至第四象限的順序，將2個第二坐標矩陣中的點的坐標進行重排序。
31、進一步地，步驟s304的方法為：
32、對每條第三邊界進行三維樣條插值：取點數按每圈加工點數n設定，且每條第三邊界起點在進行插值后，x坐標為正值，y坐標值為0。
33、進一步地，步驟s305的方法為：
34、步驟s3051：將坡口面大小邊界按矩陣順序，構成n條坡口面側母線矢量；
35、步驟s3052：求出坡口面大邊界上點的最大曲率rmax，求出坡口面小邊界上點的最小曲率rmin；
36、步驟s3053：調整坡口面大邊界上的點的位置，根據最大曲率rmax和三點共線原理計算出每個點調整后的坐標值，假設在同一條側母線上的2個點為(x1,y1,z1)和(x2,y2,z2)，調整后的坐標點為(x0,y0,z0)，計算方向向量[dx,dy,dz]：
37、
38、步驟s3054：構建求解二次方程系數a、b和c的方程組：
39、
40、步驟s3055：求解二次方程ax2+bx+c＝0，計算出調整系數t和調整后的點的坐標(x0,y0,z0)：
41、
42、進一步地，步驟s4的方法為；
43、步驟s401：基于獲取的2條邊界，得到每一邊界上每個點沿坡口面的單位法向矢量；
44、步驟s402：根據鏜車刀刀頭半徑r，將每個點沿單位法向矢量偏置r，得到刀頭中心點加工路徑所在的曲面；
45、步驟s403：基于刀頭中心點加工路徑所在的曲面獲取2條刀頭加工邊界，使得2條刀頭加工邊界上的點均為等曲率點。
46、進一步地，步驟s401的方法為：
47、步驟s4011：設定調整后的2條邊界分別對應的2個坐標矩陣分別為nw、nn，各選取2條邊界上相鄰的2個點，4個點在2個坐標矩陣中的位置相同，構成一矩形面，遍歷整個矩陣，將坡口面劃分成若干矩形；
48、步驟s4012：獲取矩形的邊界矢量；
49、步驟s4013：獲取2條邊界分別對應的2個單位法向矢量。
50、進一步地，步驟s4的方法為：
51、步驟s501：根據坡口的深度以及每圈加工進給量，確定單個坡口加工所需要的螺旋線數量，確定第一圈螺旋線每個點的坐標，根據每圈進給量及每圈的加工點位數，獲取相鄰2個點之間z坐標的步長，按步長依次算出第一圈螺旋線中各點的坐標；
52、步驟s502：根據第一圈螺旋線的各點坐標，按每圈進給量作為步長，依次計算出剩余加螺旋圈數中各點的坐標，得到完整的加工螺旋線各點坐標本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.基于鏜車工藝的坡口面仿形精加工刀路生成方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的基于鏜車工藝的坡口面仿形精加工刀路生成方法，其特征在于，步驟S1獲取被加工零件上被加工孔的坡口的2個表面曲面的方法為：
3.根據權利要求1所述的基于鏜車工藝的坡口面仿形精加工刀路生成方法，其特征在于，步驟S3的方法為：
4.根據權利要求3所述的基于鏜車工藝的坡口面仿形精加工刀路生成方法，其特征在于，步驟S302的方法為：
5.根據權利要求3所述的基于鏜車工藝的坡口面仿形精加工刀路生成方法，其特征在于，步驟S303的方法為：
6.根據權利要求3所述的基于鏜車工藝的坡口面仿形精加工刀路生成方法，其特征在于，步驟S304的方法為：
7.根據權利要求3所述的基于鏜車工藝的坡口面仿形精加工刀路生成方法，其特征在于，步驟S305的方法為：
8.根據權利要求1所述的基于鏜車工藝的坡口面仿形精加工刀路生成方法，其特征在于，步驟S4的方法為；
9.根據權利要求7所述的基于鏜車工藝的坡口面仿形精加工刀路生成
10.根據權利要求1所述的基于鏜車工藝的坡口面仿形精加工刀路生成方法，其特征在于，步驟S4的方法為：
...【技術特征摘要】
1.基于鏜車工藝的坡口面仿形精加工刀路生成方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的基于鏜車工藝的坡口面仿形精加工刀路生成方法，其特征在于，步驟s1獲取被加工零件上被加工孔的坡口的2個表面曲面的方法為：
3.根據權利要求1所述的基于鏜車工藝的坡口面仿形精加工刀路生成方法，其特征在于，步驟s3的方法為：
4.根據權利要求3所述的基于鏜車工藝的坡口面仿形精加工刀路生成方法，其特征在于，步驟s302的方法為：
5.根據權利要求3所述的基于鏜車工藝的坡口面仿形精加工刀路生成方法，其特征在于，步驟s303的方法為：...
【專利技術屬性】
技術研發人員：程攀龍，李巖，趙明，徐妍妍，張圣平，韓勇，夏天，
申請(專利權)人：武漢重型機床集團有限公司，
類型：發明
國別省市：
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