[发明专利]一种曲面工件加工轨迹规划方法

权利要求书

1.一种曲面工件加工轨迹规划方法，其特征在于，包括：

将待加工曲面工件的三维曲面模型划分为多个加工区域，获取每个加工区域的中心点位的坐标数据；

设置分割幅面尺寸，用于将所述三维曲面模型分割为多个加工面且每个加工面内包括多个所述加工区域；

获取所述三维曲面模型的曲率，当曲率小于设定值时，使用正交分解方式进行加工轨迹优化，当曲率大于设定值时，使用最小角度方式进行加工轨迹优化；

所述点位的坐标数据包括点位在加工装置的X轴、Y轴、Z轴、A轴、C轴方向的坐标值，其中，X轴和Y轴为相互垂直的水平直线坐标轴，Z轴为垂直直线坐标轴，A轴为绕X轴的旋转轴，C轴为绕Z轴的旋转轴；

使用正交分解方式进行加工轨迹优化，包括：

(a)根据所述分割幅面尺寸及所有点位沿X轴、Y轴、Z轴中任意直线坐标轴的坐标值，对所有点位进行分组以获得多个初始组；

(b)根据所述初始组内点位个数对所述初始组进行拆分和更新，获得多个更新组；

(c)将每个更新组内所有点位沿不同于步骤(a)中的直线坐标轴由小到大的顺序进行连线以完成组内连线；

(d)将每个更新组中最后一个点位与相邻下一个更新组中第一个点位或最后一个点位中距离较小的点位进行连线以完成组间连线；

(e)更换步骤(a)中的所述任意直线坐标轴以及步骤(c)中的所述不同于步骤(a)中的直线坐标轴，重复步骤(a)至(d)，获得六种连线路径；

(f)选取所述六种连线路径中总距离最小的路径为最终加工轨迹路径。

2.根据权利要求1所述的曲面工件加工轨迹规划方法，其特征在于，根据所述分割幅面尺寸及所有点位沿X轴、Y轴、Z轴中任意直线坐标轴的坐标值，对所有点位进行分组以获得多个初始组，包括：

将所述三维曲面模型中所有点位沿X轴的坐标值进行排序，并获得最小值X_min和最大值X_max；

根据所述分割幅面尺寸及所有点位沿X轴的坐标值，对所有点位进行分组，获得多个初始组：[X_min，X_min+L)、[X_min+L，X_min+2*L)、…、[X_min+L，X_min+n*L)，其中，n表示初始组的分组个数，满足X_min+(n-1)*LX_maxX_min+n*L。

3.根据权利要求2所述的曲面工件加工轨迹规划方法，其特征在于，根据所述初始组内点位个数对所述初始组进行拆分和更新，获得多个更新组，包括：

判断当前初始组内的点位数量q是否满足q＜1/5*Q/n，若是，则将当前初始组进行拆分，将与相邻上一个初始组内点位距离较小的点位合并至上一个初始组，将与相邻下一个初始组内点位距离较小的点位合并至下一个初始组，若否，则保持当前初始组，其中，Q表示三维曲面模型中所有点位的个数，n表示初始组的个数；

依次对每个初始组进行判别和拆分，获得多个更新组。

4.根据权利要求1所述的曲面工件加工轨迹规划方法，其特征在于，使用最小角度方式进行加工轨迹优化，包括：

(a’)根据所述分割幅面尺寸及所有点位沿X轴、Y轴、Z轴中任意直线坐标轴的坐标值，对所有点位进行分组以获得多个初始组；

(b’)根据所述初始组内点位的旋转坐标对所述初始组进行拆分和更新，获得多个第一更新组；

(c’)根据所述第一更新组内点位个数对所述第一更新组进行拆分，获得多个第二更新组；

(d’)根据所述第二更新组内点位之间的距离进行组内连线；

(e’)将每个第二更新组的最后一个点位与下一个第二更新组中距离最小的点位连线以完成组间连线；

(f’)更换步骤(a’)中的所述任意直线坐标轴，重复步骤(a’)至(e’)，获得三种连线路径；

(g’)选取所述三种连线路径中总距离最小的路径为最终加工轨迹路径。