[發(fā)明專利]平行筋條壁板數(shù)控加工域元運(yùn)算準(zhǔn)則

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210058958.7
• 申請(qǐng)日: 2012-03-08
• 公開（公告）號(hào): CN102591253A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜寶瑞;鄭國(guó)磊;初宏震;陳樹林;吳發(fā)明;王德生;王碧玲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 沈陽(yáng)飛機(jī)工業(yè)（集團(tuán)）有限公司;北京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): G05B19/19
• 分類號(hào): G05B19/19
• 代理公司: 沈陽(yáng)杰克知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21207
• 代理人: 楊華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種平行筋條壁板數(shù)控加工域元運(yùn)算準(zhǔn)則，該方法可以在面元分割的基礎(chǔ)上重新調(diào)整、吸納和合并加工面元，最終形成最優(yōu)的加工區(qū)域，為數(shù)控加工中最短刀具軌跡的計(jì)算提供了理論基礎(chǔ)，能夠提高飛機(jī)壁板數(shù)控加工的設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量，屬于飛機(jī)數(shù)字化數(shù)控編程技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

數(shù)控編程是從零件圖紙到獲得數(shù)控加工程序的全過程，是CAM的重要組成部分。數(shù)控編程的核心是生成刀具軌跡，經(jīng)后置處理產(chǎn)生數(shù)控加工程序。數(shù)控編程是目前CAD/CAPP/CAM系統(tǒng)中最能明顯發(fā)揮效益的環(huán)節(jié)之一，在實(shí)際設(shè)計(jì)加工自動(dòng)化、提高加工精度和加工質(zhì)量、縮短產(chǎn)品研制周期等方面發(fā)揮著重要作用，在航空工業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮著廣泛的應(yīng)用。目前，現(xiàn)代飛機(jī)普遍采用性能優(yōu)越的整體薄壁結(jié)構(gòu)件，但是由于整體結(jié)構(gòu)件具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造精度要求高且加工難度大等特點(diǎn)，現(xiàn)有的數(shù)控編程方式已成為進(jìn)一步提高飛機(jī)整體結(jié)構(gòu)件制造質(zhì)量和效率的最主要制約因素。飛機(jī)壁板加工中以平面區(qū)域作為基本操作單元，因此，在研究壁板數(shù)控加工刀軌生成算法之前，必須先研究與加工平面區(qū)域相關(guān)的各種基礎(chǔ)算法，例如，加工區(qū)域的表示、加工區(qū)域的構(gòu)造及優(yōu)化等，這對(duì)于成功研發(fā)數(shù)控軟件具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種平行筋條壁板數(shù)控加工域元運(yùn)算準(zhǔn)則，該準(zhǔn)則定義了在加工區(qū)域分割結(jié)果的基礎(chǔ)上重新調(diào)整、吸納和合并加工面元，最終形成最優(yōu)的加工域元的方法，為壁板數(shù)控加工提供了有效的理論基礎(chǔ)。

為解決以上問題，本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下：平行筋條壁板數(shù)控加工域元運(yùn)算準(zhǔn)則，該準(zhǔn)則實(shí)現(xiàn)的主要步驟有：

1）面元數(shù)組初始化：根據(jù)壁板的輪廓以及識(shí)別出的筋條外形，得到初步分割的加工面域，稱之為面元；初始化未處理的面元數(shù)組，將其存放于鏈表中，并設(shè)置未處理面元數(shù)組標(biāo)志為0或1，初始化面元處理計(jì)數(shù)n=0；

2）面元間關(guān)系計(jì)算：先定義了面元的加工性及其布爾運(yùn)算，接著分析兩相鄰面元間的位置關(guān)系，并對(duì)其吸納關(guān)系進(jìn)行了分類；

3）查詢運(yùn)算表：提出面元間的構(gòu)造準(zhǔn)則及面元運(yùn)算式，并將結(jié)果存儲(chǔ)于運(yùn)算表中；若運(yùn)算式為空，則初始化處理計(jì)數(shù)n，轉(zhuǎn)到步驟5）；

4）面元運(yùn)算：輸入兩面元的信息、計(jì)算條件、運(yùn)算式和驗(yàn)證條件，輸出面元運(yùn)算結(jié)果，面元處理計(jì)數(shù)n=n+1；輸出結(jié)果為-1到3之間的整數(shù)：-1表示兩面元不相鄰；0表示未對(duì)兩面元進(jìn)行處理；1表示對(duì)兩面元進(jìn)行合并并修改了面元1且置空了面元2；2表示吸納并修改了兩輸入面元數(shù)據(jù)；3表示吸納并修改兩輸入面元且生成一個(gè)新面元；

5）結(jié)束判斷，若面元處理計(jì)數(shù)n=0，則提出面元數(shù)組中的非空面元，并保存在新的數(shù)組中，結(jié)束算法運(yùn)行和退出；若n≠0，則轉(zhuǎn)到步驟2）。

本發(fā)明的有益效果：應(yīng)用本發(fā)明提出的飛機(jī)多凸臺(tái)平行筋條壁板數(shù)控加工域元運(yùn)算準(zhǔn)則的效果如下：（1）定義了加工域元的加工性及其布爾運(yùn)算，面元之間的關(guān)系運(yùn)算，提出加工域元的構(gòu)造準(zhǔn)則，將實(shí)際的加工規(guī)則信息化，并形成面元關(guān)系運(yùn)算表，將提高面元構(gòu)造的效率和準(zhǔn)確性；（2）加工域元的構(gòu)建及優(yōu)化能夠確定最優(yōu)的加工刀具軌跡，從而將有助于提高飛機(jī)壁板的加工效率。總而言之，域元自動(dòng)構(gòu)造及優(yōu)化算法以確定壁板數(shù)控加工的最優(yōu)刀軌為目標(biāo)，在面元分割的基礎(chǔ)上重新調(diào)整、吸納和合并面元，最終形成最優(yōu)的加工域元，為壁板數(shù)控加工提供了有效的理論基礎(chǔ)。

附圖說明

圖1為兩相鄰面元間位置關(guān)系。

圖2為兩面元加工運(yùn)算示意圖。

圖3為兩面元間吸納關(guān)系分類。

圖4為面元運(yùn)算流程圖。

具體實(shí)施方式

平行筋條壁板數(shù)控加工域元運(yùn)算準(zhǔn)則，是建立在CAD/CAM系統(tǒng)平臺(tái)上，實(shí)現(xiàn)平行筋條壁板數(shù)控加工刀軌計(jì)算的理論基礎(chǔ)。

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的說明，本實(shí)施例是在以發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的實(shí)現(xiàn)過程，但是本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述實(shí)施實(shí)例。

平行筋條壁板數(shù)控加工域元運(yùn)算準(zhǔn)則，該準(zhǔn)則實(shí)現(xiàn)的主要步驟有：

步驟1）：面元數(shù)組初始化。根據(jù)壁板的輪廓以及識(shí)別出的筋條外形，得到初步分割的加工面域，稱之為面元。初始化未處理的面元數(shù)組，將其存放于鏈表中，并設(shè)置未處理面元標(biāo)志數(shù)組為0（空）或1（非空），初始化面元處理計(jì)數(shù)n=0；