[发明专利]一种自由曲面弧长参数曲线加工轨迹生成方法

摘要

本发明涉及一种自由曲面弧长参数曲线加工轨迹生成方法。具体包括三大步骤：光滑连续特征曲面加工轨迹提取、给定精度参数曲线加工轨迹生成与加工轨迹弧长参数化；步骤(1)由计算机辅助制造软件(CAM)生成的加工轨迹，根据弦长特征进行分类，并提取出具有光滑连续特征的离散自由曲面加工轨迹；步骤(2)对步骤(1)提取得到的离散自由曲面加工轨迹在给定精度下进行拟合，得到满足几何表征精度要求的参数曲线加工轨迹；步骤(3)采用不断迭代弧长重参数化的方法对步骤(2)得到的参数曲线进行弧长重参数化，最终得到弧长参数曲线自由曲面加工轨迹。该方法降低了自由曲面加工中实时插补与速度规划的难度，提高了加工过程的光顺性与加工精度。

主权项

1.一种自由曲面弧长参数曲线加工轨迹生成方法，适用于数控机床加工自由曲面，所述数控机床包括实时机床控制器与机床本体，所述机床本体包括工作台和三个运动轴，其特征在于操作步骤如下：(1)光滑连续特征自由曲面加工轨迹提取首先采用计算机辅助制造软件(CAM)对自由曲面零件进行加工轨迹规划，得到包含进退刀、粗加工与曲面连续精加工的离散小线段自由曲面加工轨迹，根据光滑连续特征对所述离散小线段型自由曲面加工轨迹进行分类，并提取出具有光滑连续特征的离散自由曲面加工轨迹段；(2)给定精度的参数曲线自由曲面加工轨迹生成在给定拟合精度下，采用参数曲线对所述具有光滑连续特征的离散自由曲面加工轨迹段进行三次B‑spline拟合，得到满足拟合误差要求的参数曲线自由曲面加工轨迹，使其保证加工轨迹几何表征精度；(3)参数曲线自由曲面加工轨迹的弧长重参数化采用不断迭代弧长重参数化的方法对所述参数曲线自由曲面加工轨迹进行弧长重参数化，最终得到弧长参数曲线自由曲面加工轨迹；实现将所述具有光滑连续特征的离散自由曲面加工轨迹段转换成便于后续速度规划与实时插补的弧长参数曲线自由曲面加工轨迹。