[发明专利]平行筋条壁板数控加工刀轨计算及优化算法

权利要求书

1.平行筋条壁板数控加工刀轨计算及优化算法，其特征在于该方法实现的主要步骤有：

1）加工区域获取，通过获取加工壁板的外形轮廓，识别壁板上筋条，对加工面元进行初始分割后，在分割的结果上重新调整、吸纳和合并加工面元，最终形成最优的加工域元；

2）加工余量计算，是在加工区域的基础上，在两筋条侧壁之间进行导轨计算，使各刀轨尽量减少排刀；

3）长刀轨计算，刀轨的计算分别从X方向和Y方向进行，以提高加工速度；

4）筋条端面刀轨计算，包括端面处理原则和端面局部层面Z向划分处理原则；

5）凹凸筋条刀轨计算，筋侧壁面不在同一面上的为凹凸筋，对凹凸筋条的凹区域不加工和加工n次确定不同的排刀刀轨；

6）刀轨路径长度计算，考虑加工刀轨与刀轨间的连接过渡线的长度，不考虑进退刀刀轨长度，同时尽量减少空刀轨及抬刀进刀，尽量避免刀具不切削而贴着零件表面移动；

7）最短路径刀轨数据输出。

2.如权利要求1所述的平行筋条壁板数控加工刀轨计算及优化算法，其特征在于所述加工区域获取的步骤如下：

a）加工面域计算：外轮廓草图向内偏置后得到外轮廓偏置草图，用填充将外轮廓偏置草图封闭成面FACE，偏置距离为加工余量与刀具半径之和；

b）筋条识别：识别加工面上的筋条，并计算筋条域，各筋条域向外偏置生成筋条外偏置草图，采用裁剪功能，在面FACE上减去筋条偏置后所得的区域，生成用于划分刀轨的代加工区域；

c）加工面域初始分割：将筋条的边界作为分割线，对待加工区域进行初始分割；

d）域元构造及优化：根据刀轨最短原则，在上述分割结果的基础上重新调整、吸纳和合并加工面元，最终形成最优的加工域元。

3.如权利要求1所述的平行筋条壁板数控加工刀轨计算及优化算法，其特征在于所述加工余量计算的步骤如下：

（1）将两条筋条侧壁按照理论加工余量                                                进行偏置，得到理论偏置面；

（2）将两个理论偏置面分别偏置，得到该区域最外侧的两刀轨线边界线；

（3）判断这两条边界线的距离，若L/A_p所得的余数小于加工余量最大偏移量的两倍，转（4），若余数大于加工余量最大偏移量的两倍，则在该处排n+2条刀轨，此时的刀轨距离为，其中为刀轨进行余量调整后的径向进给量，n为L/A_p的商；

（4）对局部侧壁加工余量进行调整从而减少刀轨数量，将两筋条侧壁的加工余量由理论加工余量改为，此时再进行排刀计算，只需n+1条刀轨即可加工完毕，比正常余量刀轨少一刀，其中，，为两筋条之间的最短距离，为刀具半径；

（5）将筋条侧壁偏置实际加工余量，得到修正后的实际偏置面，再分别偏置，得到修改后的刀轨线边界线，然后进行排刀和刀轨计算，得到所有修正的实际刀轨线。

4.如权利要求1所述的平行筋条壁板数控加工刀轨计算及优化算法，其特征在于：所述的长刀轨计算方法为先纵向即沿Y方向加工，后横向即沿X方向加工筋条侧壁之间包围的区域。

5.如权利要求1所述的平行筋条壁板数控加工刀轨计算及优化算法，其特征在于：所述的筋条端面刀轨计算方法包含端面处理原则与端面局部层面Z向划分处理原则，

（1）端面处理原则：比较局部区域的长度，取较长者作为加工方向；

（2）端面局部层面Z向划分处理原则：当输入的“当前层的纵向切深”大于输入的“局部筋条端面区域分层高度”时，若加工区域的端面加工在其所涉及的筋侧壁加工完成后再进行加工时，需要对该部分区域进行分层。