[发明专利]一种宽行加工等参数线刀轨快速精确搭接方法

权利要求书

1.一种宽行加工等参数线刀轨快速精确搭接方法，其特征在于：它包括以下步骤：

步骤一、设定刀轨的正负搭接系数和边界特征刀位个数，当刀轨排列方向为自左向右时指左边界特征刀位个数，当刀轨的排列方向为自右向左时指右边界特征刀位个数；

步骤二、根据加工范围、走刀方向和起始参数计算第一条刀轨，确定该刀轨的参数行宽值、行宽的左右边界和有效搭接区域；

步骤三、根据已有刀轨行宽采用抛物线插值预测出下一行刀轨的行宽，并结合刀轨搭接系数得到刀轨偏置距离，将当前刀轨驱动线移动一个偏置距离得到下一行刀轨的驱动线；

步骤四、计算下一行刀轨，得到其参数行宽及左右边界和该行的左边界特征刀位；

步骤五、刀轨排列自左向右时判断下一行的左边界是否落在当前行的有效搭接区域内部，若是，则搭接成功；若否，则分为两种情况：若搭接过多，用步进法移动下一行的刀轨驱动线找到第一个搭接不上的位置，然后用二分法查找到符合有效搭接条件的位置；若搭接不上，用步进法移动下一行的刀轨驱动线找到第一个搭接过多的位置，然后用二分法查找到符合有效搭接条件的位置。

2.根据权利要求1所述的一种宽行加工等参数线刀轨快速精确搭接方法，其特征在于：步骤一中所述的刀轨的正负搭接系数是用来控制两行刀轨之间允许的最大重叠量或者偏离量，当前刀轨行宽与正搭接系数的乘积为允许的最大重叠量，当前刀轨行宽与负搭接系数的乘积为允许的最大偏离量；所述的边界特征刀位指行宽左或右边界最靠近所在刀轨左或右边界的那几个刀位，一行刀轨的左或右边界由该行所有刀位左或右边界的最右或左值决定，即刀轨的左右边界为所有刀位边界决定的最窄边界。

3.根据权利要求1所述的一种宽行加工等参数线刀轨快速精确搭接方法，其特征在于：步骤二中所述的加工范围指曲面要加工区域的参数范围，走刀方向为参数U向或者V向；走刀方向为U向时起始参数指的是第一条刀轨驱动线对应的V参数，走刀方向为V向时起始参数指的是第一条刀轨驱动线对应的U参数；这里的刀轨驱动线为等V线或者等U线，即等参数线刀轨；所述的计算第一条刀轨，其顺序为：先将刀轨驱动线离散成一些刀位点，再根据定位方法将刀具在每个刀位点上进行定位，然后通过计算刀具落入曲面公差带的部分得到了每个刀位加工行宽的左右边界；所述的有效搭接区域指的是：当刀轨排列方向为自左向右或自右向左时，在参数域内以当前行的右边界或左边界为基准，向左或右偏置一个允许的最大重叠量即当前刀轨行宽与正搭接系数的乘积确定了有效搭接区域的左或右边界，向右或左偏置一个允许的最大偏离量即当前刀轨行宽与负搭接系数的乘积确定了有效搭接区域的右或左边界。

4.根据权利要求1所述的一种宽行加工等参数线刀轨快速精确搭接方法，其特征在于：

步骤三中所述的根据已有刀轨行宽采用抛物线插值预测下一行刀轨行宽，指的是当计算第2或第3行刀轨时，预测其行宽等于上一行刀轨的行宽，当计算第4行及以后刀轨时，将它前面紧邻的3行刀轨的行宽进行抛物线拟合，然后插值得到该行刀轨行宽的预测值；所述的刀轨偏置距离，指的是预测的下一行刀轨驱动线到当前刀轨驱动线之间的参数距离，刀轨偏置距离由下一行刀轨行宽的预测值和正负搭接系数决定，其中正负搭接系数对刀轨偏置距离的修正是为了让下一行刀轨的左边界——刀轨排列自左向右时落在当前刀轨有效搭接区域内部的概率达到最大。

5.根据权利要求1所述的一种宽行加工等参数线刀轨快速精确搭接方法，其特征在于：步骤四中所述的左边界特征刀位指的是，将下一行刀轨上所有刀位的左边界按照从大到小进行排序，根据步骤一中定义的边界特征刀位个数选取左边界最大的几个刀位，即为左边界特征刀位，左边界特征刀位决定了整行刀轨的左边界。

6.根据权利要求1所述的一种宽行加工等参数线刀轨快速精确搭接方法，其特征在于：步骤五中所述的搭接过多是指下一行刀轨的左边界在当前刀轨有效搭接区域的左边，搭接不上是指下一行刀轨的左边界在当前刀轨有效搭接区域的右边；所述的用步进法移动下一行刀轨的驱动线其关键在于，步距为下一行刀轨左边界到当前刀轨有效搭接区域中线的参数距离；所述的有效搭接条件指的是下一行刀轨的左边界落在当前刀轨有效搭接区域内部；在用步进法或二分法调整刀轨驱动线时只需计算前面定义的左边界特征刀位，若过程中满足了有效搭接条件则停止搜索，计算该行除了左边界特征刀位以外的其它刀位，然后计算其它行。