[发明专利]一种对毛坯自动分区、分步加工的平面混合刀路生成方法

摘要

本发明公开了一种基于势能场梯度线的平面加工混合刀路生成方法，其利用势能场梯度线长度的变化趋势对加工区域分区，并在不同的加工区域分别产生单向行切刀路和螺旋刀路，包括在平面加工区域生成一个虚拟势能场，得到一系列梯度线。从毛坯的拐角处出发，沿毛坯外边界采用基于梯度线长度的搜寻算法获得两种刀路区域的分界线的极限位置。通过引入比例因子(用单向行切刀路加工的区域占整个加工区域的比例)，在极限分界线基础上根据毛坯和叶片的具体形状决定两种刀路所占的比例，从而得到两种刀路的加工区域，分别在两个区域上产生单向行切刀路和螺旋刀路。与用单一刀路进行加工的方法比较，本发明产生的混合刀路切深更加均匀，加工效率更高。

主权项

一种对毛坯自动分区、分步加工的平面混合刀路生成方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)用截平面与毛坯边界相交所得的截线作为待加工区域的外边界，记为L1，用截平面与叶片相交所得的截线作为待加工区域的内边界记为L2，L1与L2所围区域作为待加工区域；(2)以步长t将整个待加工区域的外边界进行离散，以得到多个离散点，分别从待加工区域外边界的每个拐角点出发，沿其对应的外边界的两个方向进行交替搜索，以分别找到两个离散点，记为目标点，使该目标点对应的梯度线长度为它附近离散点对应梯度线长度的最小值，同时两个目标点之间的连线与叶片之间的距离不超过梯度线长度中的最小值lmin，连接两个离散点以形成分界线；本步骤具体包括以下子步骤：(2‑1)在待加工区域建立势能场、等势线、梯度线；(2‑2)根据建立的梯度线的长度变化趋势，在待加工区域外边界搜寻一系列点，并用这些点确定的直线作为极限分界线，极限分界线为当截断区比例达到最大允许值时截断区与螺旋区的分界线；(3)以A为起点，作与步骤(2)所得极限分界线平行的直线。该直线与点A的距离为λH，其中λ是用户输入的参数，H是拐角点A到极限分界线的距离；(4)对待加工区域的所有拐角点执行步骤(2)、(3)，得到所有拐角点对应的分界线，这些分界线把待加工区域划分成截断区和螺旋区；(5)分别在每个截断区产生切削方向与分界线平行的单向行切刀路，在整个螺旋区，产生一条连续的螺旋刀路；(6)用圆弧连接步骤(5)中产生的相邻截断区的单向行切刀路，可得到完整的切除截断区的刀路，把切除截断区所用刀路的退刀刀路和切削螺旋区的螺旋刀路的进刀刀路平滑连接，从而得到完整刀路。