[发明专利]正三角网格螺旋型加工轨迹生成方法

权利要求书

1.一种正三角网格螺旋型加工轨迹生成方法，根据加工区域，建立正三角网格模型；其中设正三角形型腔高为H，三顶点按照逆时针顺序分别为A、B、C，以正三角形型腔中心为坐标原点O，以方向为X轴，以方向为Y轴，建立直角坐标系；其特征在于，加工轨迹生成包括以下步骤：

步骤一：采用由外向里的规划方式，确定精加工、粗加工边界线；

步骤二：根据无残余原则，规划粗加工路径轨迹，由外向内规划所有中心顶点线上的必经点；采取类渐开线环切方式、直线与相切圆弧首尾连接的刀具加工轨迹确定方法；

步骤三：根据无残余原则，规划精加工路径轨迹；

所述步骤二中粗加工路径轨迹的规划方法为：

(1)设置参数如下：精加工余量m,精加工刀具直径d；粗加工余量b，粗加工刀具直径D，粗加工刀具重叠量α，圆弧半径r；

(2)设方向单位向量分别为粗加工底面铣去宽度2C₁为D×α；

则，粗加工最外圈对应方向必经点L₁、M₁、N₁处坐标分别为：

(3)由粗加工最外圈必经点向内规划，则同一特征线OA、OB、OC上连续特征点之间距离为2C₁，则可得到其余粗加工必经点坐标，直至必经点与原点O距离小于等于2C₁时终止，最内圈三个必经点设为L_n、M_n、N_n；

(4)除L_n、M_n外，经过每个必经点L_i、M_i、N_i做半径为r的圆，其中i<＝n；圆心分别为D_i、E_i、F_i，圆心靠近原点O一侧；以线段OL_n中点为圆心，以原点O为起点做逆时针方向圆弧以原点O为圆心做过点L_n、M_n、N_n的逆时针方向圆弧取圆弧圆弧为加工刀具轨迹中的一部分；

(5)做圆F_n与圆D_n-1的公切线，该公切线为远离原点O一侧，分别与圆F_n、圆D_n-1交于点V_n、Q_n-1，取圆弧切线V_nQ_n-1为加工刀具轨迹中的一部分；做圆D_n-1与圆E_n-1的公切线，该公切线为远离原点O一侧，分别与圆D_n-1、圆E_n-1交于点P_n-1、S_n-1，取圆弧切线P_n-1S_n-1为加工刀具轨迹中的一部分；做圆E_n-1与圆F_n-1的公切线，该公切线为远离原点O一侧，分别与圆E_n-1、圆F_n-1交于点T_n-1、U_n-1，取圆弧切线T_n-1U_n-1为加工刀具轨迹中的一部分；以此类推，直至得到再取线段V₁Q₁为部分加工刀具轨迹；

考虑到退刀问题，刀具轨迹再取并在此基础上延切线P₁S₁方向取两个刀具直径长度的线段。

2.根据权利要求1所述的一种正三角网格螺旋型加工轨迹生成方法，其特征在于：所述步骤一中为使加工轨迹长度较短，且要避免尖角，粗加工在三角形三个顶点处铣过的轮廓必须在精加工所能加工的最大轮廓之外或者相切。

3.根据权利要求1所述的一种正三角网格螺旋型加工轨迹生成方法，其特征在于：所述L_n、M_n、N_n是正三角形同一特征线上同一纬度的三点，与原点O距离相同。

4.根据权利要求1所述的一种正三角网格螺旋型加工轨迹生成方法，其特征在于：所述L_n、M_n、N_n中，n大于等于2。

5.根据权利要求1所述的一种正三角网格螺旋型加工轨迹生成方法，其特征在于：

所述步骤三中精加工路径轨迹的规划方法为：

精加工路径设计成一圈正三角形和附加刀路圆的形式，其中刀路圆半径R的选取范围为