[发明专利]一种大型复杂形面零件的工艺特征测量构建及加工方法

权利要求书

1.一种大型复杂形面零件的工艺特征测量构建及加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、建立大型复杂形面零件的空间直角坐标系；

S2、根据建立的空间直角坐标系构建零件设计模型，并提取零件设计模型下的工艺特征；

S3、构建所提取工艺特征的参数方程；

S4、对待加工零件毛坯进行装夹和形面测量，得到初始曲面数据包和装夹状态工艺曲面数据包，具体包括以下分步骤：

将待加工零件毛坯的大端区域进行见光加工，然后将待加工零件毛坯的大端区域安放于工作台面；

在未安装辅助支撑情况下，按照第一间距进行形面靶点布置；

从待加工零件毛坯小端区域至大端区域，进行连续扫描完成全形面测量，获得初始曲面数据包；

在纵筋区域与部分横筋区域安装辅助支撑，进行连续扫描完成全形面测量，获得装夹状态工艺曲面数据数据包；

S5、根据初始曲面数据包和装夹状态工艺曲面数据包对内形面实际曲面进行重构，具体包括以下分步骤：

以建立的空间直角坐标系为基准，将初始曲面数据包和装夹状态工艺曲面数据包的点云共同点进行匹配，同时去除工装区域多余点云，采用插值与连续光顺的方法分别完成两次曲面拟合；

将初始曲面数据包的点云处理截选，并在装夹状态工艺曲面数据包的工装区域进行偏移，并将偏移的点云与装夹状态工艺曲面数据包的工装区域进行匹配过渡，得到重构的内形面曲面；

S6、根据重构的内形面曲面工艺特征参数方程与零件设计模型的对应关系，提取重构内形面曲面下的工艺特征坐标，具体包括：

将重构的内形面曲面以建立的空间直角坐标系为基准插入小平面特征，离散为相邻的三角形面片后提取工艺特征坐标；

S7、根据所提取的重构内形面曲面下的工艺特征坐标拟合构建工艺曲面，具体包括以下分步骤：

以相同Z轴坐标点拟合为拟合平面，并以相同Z轴坐标点对应的工艺特征点拟合为拟合曲线，再以拟合平面逼近拟合曲线直至满足拟合平面与拟合曲线的高低点的插值小于设定阈值；将拟合平面与重构的内形面曲面的产生的交线作为新的工艺特征曲线，获得不同横筋方向工艺特征曲线；

再以相同X轴和Y轴坐标下不同Z轴坐标的特征点拟合为拟合曲线，再以拟合平面逼近拟合曲线直至满足拟合平面与拟合曲线的高低点的插值小于设定阈值；将拟合平面与重构的内形面曲面的产生的交线作为新的工艺特征曲线，获得纵向横筋方向工艺特征曲线；

将新的工艺特征曲线沿曲面法向进行不同距离的偏移，形成偏移特征曲线；

采用边界混合方法将偏移特征曲线与新的工艺特征曲线生成无厚度的工艺曲面；

S8、根据建立的空间直角坐标系和重构的工艺曲面对待加工零件毛坯进行加工。

2.根据权利要求1所述的大型复杂形面零件的工艺特征测量构建及加工方法，其特征在于，所述建立大型复杂形面零件的空间直角坐标系具体包括以下分步骤：

以安装平台作为基准面，采用4个工作台面均布四个象限放置，并调整工作台面以使其圆心通过零件回转中轴线；

以零件设计模型回转中轴线为Z轴，以工作台面的底面为基准平面，建立空间直角坐标系。

3.根据权利要求1所述的大型复杂形面零件的工艺特征测量构建及加工方法，其特征在于，所述工艺特征包括：

纵筋、横筋、网格区、蒙皮、安装定位孔。