[发明专利]一种面向五轴数控铣床精加工的装夹规划方法及装置

权利要求书

1.一种面向五轴数控铣床精加工的装夹规划方法，其特征在于，该方法包括：

接收工件模型，对其表面采样获得采样点，计算工件模型各采样点的可用刀具加工方向；

将工件模型表面划分为3+2工作模式可加工的子区域，并指定其刀具方向；

选择一组最优备选装夹方向，通过判定各采样点的可用刀具加工方向对于各备选装夹方向是否可加工，计算其中每个备选装夹方向的可加工范围；

采用SetupCover算法计算所有有效装夹方向组合；

将3+2工作模式可加工的子区域通过标签扩散的方法代入每个有效装夹方向组合；

若有效装夹方向组合中仍存在重合部分，消除代入子区域的有效装夹方向组合中的重合部分，得到最终划分区域；

采用snake网格游走算法对最终划分区域的边界进行平滑。

2.如权利要求1所述的一种面向五轴数控铣床精加工的装夹规划方法，其特征在于，

对工件模型表面进行均匀采样，获得采样点，针对每个采样点，采用空间配置法计算可用刀具加工方向。

3.如权利要求1所述的一种面向五轴数控铣床精加工的装夹规划方法，其特征在于，通过改进基于Graphcut的算法将工件模型表面划分为3+2工作模式可加工的子区域，具体方法步骤为：

在高斯球上均匀采样一组3+2工作模式加工方向；

在工件模型表面的采样点中计算每个采样方向可加工的采样点；

将工件模型表面3+2工作模式加工区域分割问题，定义为一个可基于GraphCut方法求解的图中能量最小化问题，采用求解graph cut问题的求解器求得工件表面3+2工作模式的分割区域，将工件模型表面划分为3+2工作模式可加工的子区域。

4.如权利要求1所述的一种面向五轴数控铣床精加工的装夹规划方法，其特征在于，工件模型表面的采样点中计算每个采样方向可加工的采样点的具体步骤为：若采样方向在采样点的可用刀具加工方向集合中，则该采样点可被该采样方向加工。

5.如权利要求1所述的一种面向五轴数控铣床精加工的装夹规划方法，其特征在于，通过均匀或非均匀采样的方式在划分后的3+2工作模式可加工的子区域对应的高斯球上选择一组最优备选装夹方向。

6.如权利要求1所述的一种面向五轴数控铣床精加工的装夹规划方法，其特征在于，所述有效装夹方向组合为组合内备选装夹方向对应的加工方向的并集覆盖所有采样点，并且组合内两两备选装夹方向对应的加工方向的交集合非空的装夹方向组合。

7.如权利要求1所述的一种面向五轴数控铣床精加工的装夹规划方法，其特征在于，所述将3+2工作模式可加工的子区域通过标签扩散的方法代入每个有效装夹方向组合的具体步骤包括：

若3+2工作模式可加工的子区域中某子区域采样点部分有重合，其他部分只能被某一个装夹方向加工到，则将该区域中所有采样点的标签完全指定为该装夹方向；

若3+2工作模式可加工的子区域中某子区域采样点完全处于重合情况，则将该区域中所有采样点的标签指定为重合情况中占优的装夹方向；

采样点重合为该采样点被多个组合内多个装夹方向加工。

8.如权利要求1所述的一种面向五轴数控铣床精加工的装夹规划方法，其特征在于，若经过3+2工作模式可加工的子区域通过标签扩散的方法代入每个有效装夹方向组合仍然存在覆盖情况，则采用Graphcut算法消除有效装夹方向组合中的重合部分。

9.一种计算机可读存储介质，其中存储有多条指令，其特征在于，所述指令适于由终端设备的处理器加载并执行根据权利要求1-8中任一项所述的一种面向五轴数控铣床精加工的装夹规划方法。

10.一种终端设备，包括处理器和计算机可读存储介质，处理器用于实现各指令；计算机可读存储介质用于存储多条指令，其特征在于，所述指令用于执行根据权利要求1-8中任一项所述的一种面向五轴数控铣床精加工的装夹规划方法。