[发明专利]一种基于三点定弧的扇环形高速加工区域生成方法

权利要求书

1.一种基于三点定弧的扇环形高速加工区域生成方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)输入当前层待加工区域的边界曲线b₀、刀具半径ρ、构造偏置次数N、初始最小路径面积S_min；

(2)将边界曲线b₀向内偏置一次，并对偏置后的曲线上的全部顶点进行多段线简化，得到曲线b_s；

(3)遍历曲线b_s上所有顶点，按每两个顶点间的距离排序组对，并存入集合{Pverts}；

(4)取集合{Pverts}中距离最大的一对顶点作为当前顶点对，连接当前顶点对得长度为D的线段K，求曲线b_s与线段K垂直平分线的交点，存入集合{P}；

(5)计算{P}中每个交点与线段K中点P_m的距离，根据该距离与0.5D的关系确定定弧点；

(6)采用三点定弧法确定弧线，利用得到的定弧点与当前顶点对确定弧线及其参数方程；

(7)离散得到的弧线构造多段线，判断该多段线与曲线b_s是否干涉；

若不干涉，直接进入步骤(8)；

若干涉，则将步骤(5)中得到的定弧点向靠近P_m的方向平移设定距离，同时更新定弧点，重复步骤(6)和(7)；

(8)输出弧线的参数，根据弧线的参数和边界曲线b₀的偏置距离构造所述扇环形高速加工区域。

2.根据权利要求1所述的基于三点定弧的扇环形高速加工区域生成方法，其特征在于，步骤(5)中，若{P}中每个交点与P_m的距离均大于0.5D，则对于任一未遍历交点，将该交点向靠近P_m的方向平移使其与P_m的距离等于0.5D，得到新的点，并将该新的点作为定弧点；遍历{P}中所有交点，得到所有交点对应的定弧点，对每个定弧点分别按照步骤(6)、(7)和(8)处理，得到多个扇环形高速加工区域，取面积最大的扇环形高速加工区域作为最终的输出结果。

3.根据权利要求2所述的基于三点定弧的扇环形高速加工区域生成方法，其特征在于，若步骤(5)中得到的多个定弧点分别经过步骤(6)，并进入步骤(7)后得到的多条多段线中，存在一条或多条多段线与曲线b_s不干涉，则以与曲线b_s不干涉的一条多段线对应的弧线的参数或多条多段线对应的多条弧线中最长的弧线的参数作为输出进入步骤(8)。

4.根据权利要求1所述的基于三点定弧的扇环形高速加工区域生成方法，其特征在于，步骤(5)中，若{P}中存在一个或多个交点与P_m的距离小于等于0.5D，则取该一个交点或多个交点中与P_m的距离最大的交点作为定弧点。

5.根据权利要求1所述的基于三点定弧的扇环形高速加工区域生成方法，其特征在于，步骤(7)中，对于多段线与曲线b_s干涉的情况，对定弧点进行更新时，若更新前的定弧点与P_m重合，则将当前顶点对从{Pverts}中删除，并跳转至步骤(4)。

6.根据权利要求5所述的基于三点定弧的扇环形高速加工区域生成方法，其特征在于，若跳转至步骤(4)时，集合{Pverts}已空，则跳转至步骤(2)将其中偏置后的曲线进一步向内偏置一次，并更新曲线b_s，进入步骤(3)。

7.根据权利要求1所述的基于三点定弧的扇环形高速加工区域生成方法，其特征在于，步骤(7)中，通过对多段线与曲线b_s求差的方式判断二者是否干涉，若求差结果为空，则二者不干涉；若求差结果不为空，则二者干涉。