[发明专利]一种遍历连续抛光表面的随机路径生成方法

摘要

本发明公开了一种遍历连续抛光表面的随机路径生成方法，首先对加工表面的面形进行建模，并将影响路径密度的路径间距输入到控制界面中，加工表面可以是连续的平面、球面、非球面、离轴非球面和自由曲面，并且该表面中可以包含一个或多个子孔径。根据输入的信息，对加工表面进行网格划分并将节点看成矩阵中的元素，从而可以采用矩阵运算的方法对加工表面进行数值化分析处理。生成路径具有遍历所有表面、无交叉发生的特点，该特点在后期路径与驻留函数的合成中具有很大的优势。本发明的优点在于能够很容易的生成与加工表面相适应的随机路径，从而可以有效去除加工残留的重复性信息。

主权项

一种遍历连续抛光表面的随机路径生成方法，其特征在于，该方法为：1）使用MATLAB中的GUI模块创建加工面形定义界面，根据加工面形定义界面显示的加工面形表达公式图片，输入确定加工面形所需要的参数，MATLAB根据所述参数生成加工面形的数学模型；2）利用加工用的抛光头和加工中用到的工艺参数对加工对象进行试加工试验，对抛光头在加工对象表面上残留的抛光痕迹进行检测，从而获得当前加工条件下的材料去除函数；3）使用MATLAB中的GUI模块创建路径设置界面，根据上述步骤2）得到的去除函数及加工面形确定抛光路径间距；4）对加工面形进行四边形网格划分，所述四边形网格边长与步骤3）中确定的路径间距相同；对加工面形上网格划分所生成的节点按空间位置编排成表面二维网格，将表面二维网格上的节点看成矩阵中的元素，得到映射矩阵，所述映射矩阵包含表面二维网格上的所有节点，将所述映射矩阵上与加工面形上四边形网格节点对应的元素设置为零，其余的元素设置为其它的特定值；5）利用MATLAB生成随机因子；6）求解一级引导路径：自动将映射平面矩阵上某一元素确定为起始点，然后根据上述步骤5）生成的随机因子判断路径走向：映射平面矩阵上被路径经过的元素给一特定的编号，从而记录下路径轨迹，映射平面矩阵中，路径轨迹每选择一个元素都分配一个方向判断矩阵，判断路径走向，防止路径的交叉；当映射平面矩阵中的元素未被全部遍历而路径端点出现无走向可选的情况时，则沿已走路径轨迹回滚到该路径端点的前一端点，再次判断路径走向，直到回滚到有走向可选的元素，一直到映射矩阵中的所有元素分配到相应的轨迹编号，得到一条一级引导路径；7）对一级引导路径进行评价：MATLAB根据路径不交叉、不重叠的原则，检测上述所有一级引导路径是否有交叉缺陷；8）生成二级包围路径：根据沿一级引导路径单侧走向就可以包围一级引导路径的原则，利用MATLAB生成包围一级引导路径的一笔画无交叉路径。