[发明专利]整体叶轮五轴插铣加工的顶刀识别及排除方法

权利要求书

1.一种整体叶轮五轴插铣加工的顶刀识别及排除方法，其特征在于包括以下步骤：

S1、顶刀识别：

根据现有常规的五轴插铣加工刀具轨迹数据，建立顶刀识别模型，分析在插铣到工件底部时相邻插铣刀具的底部圆相对的位置关系，判断相邻两次插铣的刀具底部圆是否发生相交，若相交则认为发生顶刀现象；

S2、选取旋转基点：

对存在顶刀现象的位置，当次插铣发生顶刀，通过对当次插铣刀具刀轴矢量和刀位点调整，当次插铣刀具底部圆与整列刀具轴线所形成的直纹面的延伸面会有两个交点，选取距离交线较远的交点A作为旋转基点，其中，交线为当次插铣刀具底部圆与前次插铣刀具底部圆的交线；

S3、顶刀排除和顶刀检测：

当前发生插铣顶刀的刀具轴线对应偏置直纹面的参数节点记为u₁，刀具轴线以及刀位点以A点为旋转基点，在偏置直纹面的盖盘线上，以参数点u₁为起始点，以u_iC_i和u_i+1C_i的夹角φ_i为旋转角度进行旋转，其中，i=1,2,3…n-1，参数点u_i+1为u_i-△u，△u=0.001，刀具底部圆上A点的对称点记为B_i，插铣刀具底部圆心记为C_i，旋转后得到新的插铣刀具底部圆心记为C_i+1，根据旋转基点A和新的插铣刀具底部圆心C_i+1计算旋转基点A关于新的插铣刀具底部圆心C_i+1的对称点B_i+1，比较B_i+1点Z坐标值与C_i+1点的Z坐标值，若B_i+1点Z坐标值大于C_i+1点的Z坐标值，则停止旋转，新的插铣刀具底部圆心C_i+1即为该参数点的最终刀位点，u_i+1C_i+1所在的直线为该参数点对应的插铣刀具轴线；若B_i+1点Z坐标值小于C_i+1点的Z坐标值，则继续绕旋转基点A进行旋转，直到B_i+1点Z坐标值大于C_i+1点的Z坐标值，即排除顶刀现象。

2.根据权利要求1所述的整体叶轮五轴插铣加工的顶刀识别及排除方法，其特征在于，

步骤S1中，顶刀识别的具体识别过程，在顶刀识别模型中，计算前次插铣和当次插铣刀具底部圆所在平面的交线到当次插铣刀具底部圆心的距离，若距离小于插铣刀具半径R，认为相邻两次插铣存在顶刀现象。

3.根据权利要求1所述的整体叶轮五轴插铣加工的顶刀识别及排除方法，其特征在于，

步骤S2中，刀具轴线是由叶片型面法向偏置的直纹面得到的，偏置面的叶顶线和叶根线进行参数化，参数取值为[0，1]，通过叶顶线和叶根线对应参数点连接获得刀具轴线。