[发明专利]一种三角网格铣削加工光顺刀轨确定方法

权利要求书

1.一种三角网格铣削加工光顺刀轨确定方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

1)确定刀具轨迹边界线

定义三角形b为刀具轨迹边界线，三角形b的三个顶点为b_i(x_i,y_i)，为对应顶点在笛卡尔直角坐标系中的坐标；

2)确定下刀中心位置I(x_I,y_I)

利用下式得出下刀中心位置

其中：I(x_I,y_I)为三角形b的内切圆圆心I在笛卡尔直角坐标系中的坐标；

3)利用下式确定切削圈数N

其中：a_e＝0.85D_eff；i＝0，1，2；D_eff为刀具底部直径；

4)最外侧一圈，即曲线的三个转折应保持原有轨迹，而次外圈至中心所有转折均添加圆角；R_i为第i个转折点，以任意下标连续递增的三个转折点构建两条折边，将折边尖角处改为半径为R的圆角过渡，利用下式确定切削区域各个转折圆弧中心坐标(x_Ri,y_Ri)；

其中：min(x_i,x_i+1,x_i+2)＜x_Ri＜max(x_i,x_i+1,x_i+2)；

min(y_i,y_i+1,y_i+2)＜y_Ri＜max(y_i,y_i+1,y_i+2)；

R为过渡圆角的半径；

5)提取特征点

a)利用下式得出各个切点T_i的坐标(x_Ti,y_Ti)，即各个直线或圆弧的端点；

其中：i＝1，2，...，6N-8；

b)利用下式确定各个直线的中点L_i的坐标(x_Li，y_Li)；

其中：i＝1，3，...，6N-9；

c)利用下式确定各个圆弧的中点C_i的坐标(x_Ci，y_Ci)

其中：min(x_i+1,x_Ri)＜x_Ci＜max(x_i+1,x_Ri)

min(y_i+1,y_Ri)＜y_Ci＜max(y_i+1,y_Ri)

i＝2,4,....,6N-8；

6)选择三次B样条曲线控制点

除了最内侧的内切圆，顺次提取其余的切点、直线中点以及圆弧中点，并在与曲线相交后的半段直线上选取4个点，依次作为三次B样条曲线的控制点d_i(i＝0,1,...,6N-5)；

7)确定三次B样条曲线控制多边形的边长l_i及控制多边形总长

l_i＝|d_i-d_i-1|

其中：L为控制多边形总长；

8)利用下式确定三次B样条曲线节点矢量

u₀＝u₁＝u₂＝u₃＝0

u_6N-4＝u_6N-3＝u_6N-2＝u_6N-1＝1

其中：u_n为三次B样条曲线节点矢量；

9)生成三次B样条曲线

a)利用下式确定三次B样条基函数；

其中：N_i,3(u)(i＝0,1,2,...,n)为三次B样条基函数；

b)逐点确定三次B样条上对应点的点位p(u)，从而得到完整的三次B样条曲线

其中：

2.如权利要求1所述的一种三角网格铣削加工光顺刀轨确定方法，其特征在于，还包括步骤10)，判断是否存在刀轨未覆盖区域，由于刀轨出现未覆盖区域而使最终零件表面产生加工残留，则存在，此时重复上述步骤1)～9)，且则改变步骤3)中的a_e按10％递减，直到刀轨全部覆盖待加工区域，不存在残留加工区域为止。