[發(fā)明專利]一種基于特征的機(jī)匣凸臺(tái)頂面銑削加工軌跡快速生成方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410443845.8
• 申請(qǐng)日: 2014-09-02
• 公開（公告）號(hào): CN104199386B
• 公開（公告）日: 2017-04-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李迎光;郝小忠;馬斯博;劉旭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): G05B19/4099
• 分類號(hào): G05B19/4099
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責(zé)任公司32218
• 代理人: 瞿網(wǎng)蘭

1.一種基于特征的機(jī)匣凸臺(tái)頂面銑削加工軌跡快速生成方法，其特征首先讀取機(jī)匣模型及機(jī)匣凸臺(tái)特征結(jié)果，通過(guò)分析凸臺(tái)特征信息，自動(dòng)構(gòu)建孤島和非孤島凸臺(tái)頂面銑削的加工區(qū)域，針對(duì)凸臺(tái)頂面為平面和非平面兩種情況，根據(jù)加工資源庫(kù)中的數(shù)據(jù)，可以選擇自動(dòng)生成或人工輸入所需加工凸臺(tái)頂面的加工工藝信息，自動(dòng)快速生成凸臺(tái)頂面加工軌跡；包括以下步驟：

步驟1：在CAM環(huán)境下，通過(guò)自動(dòng)讀取凸臺(tái)特征信息或手動(dòng)點(diǎn)選面的方式，得到一個(gè)或多個(gè)待加工的凸臺(tái)特征面列；

步驟2：分析每個(gè)凸臺(tái)特征面列信息，將凸臺(tái)特征分為孤島凸臺(tái)和非孤島凸臺(tái)兩類，并結(jié)合工藝規(guī)則庫(kù)，獲取凸臺(tái)頂面和側(cè)面的余量信息，自動(dòng)構(gòu)建孤島凸臺(tái)和非孤島凸臺(tái)的頂面銑削加工區(qū)域；

步驟3：根據(jù)加工資源庫(kù)中的數(shù)據(jù)，采用自動(dòng)和人工相結(jié)合的方法，針對(duì)平頂凸臺(tái)和非平頂凸臺(tái)兩種情況進(jìn)行加工工藝決策，得到凸臺(tái)頂面銑削的加工工藝方案；

步驟4：結(jié)合平頂凸臺(tái)頂面加工區(qū)域和加工方案，自動(dòng)生成平頂孤島和非孤島凸臺(tái)頂面的平面銑削精加工刀軌；

步驟5：結(jié)合非平頂凸臺(tái)頂面加工區(qū)域和加工方案，自動(dòng)調(diào)用CAM軟件中的操作方式，將凸臺(tái)頂面銑削加工區(qū)域和加工參數(shù)自動(dòng)賦值到對(duì)應(yīng)操作中，并自動(dòng)計(jì)算刀軌，生成非平頂孤島和非孤島凸臺(tái)頂面行切精加工軌跡。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述的待加工凸臺(tái)特征面列主要包含兩類：凸臺(tái)的頂面和凸臺(tái)的側(cè)面；采用自動(dòng)或手動(dòng)兩種方式獲得凸臺(tái)特征面列，并且兩種方式都支持單個(gè)和多個(gè)凸臺(tái)特征面列的提取或點(diǎn)選，可由操作人員根據(jù)實(shí)際需要自由決定；

1)自動(dòng)獲得凸臺(tái)特征面列：通過(guò)讀取機(jī)匣特征識(shí)別結(jié)果，自動(dòng)從特征識(shí)別結(jié)果文件中提取出所需凸臺(tái)的頂面和側(cè)面信息；

2)手動(dòng)獲得凸臺(tái)特征面列：通過(guò)人工點(diǎn)選模型中的凸臺(tái)的頂面，并以凸臺(tái)頂面外環(huán)尋找與頂面呈凸連接的面，即凸臺(tái)側(cè)面，最終得到凸臺(tái)特征面列。

3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述的自動(dòng)構(gòu)建孤島凸臺(tái)和非孤島凸臺(tái)的頂面銑削加工區(qū)域主要包含凸臺(tái)頂面外環(huán)提取、凸臺(tái)類型判斷、凸臺(tái)頂面?zhèn)让嬗嗔揩@取和頂面外環(huán)驅(qū)動(dòng)邊偏置處理：

1）提取已通過(guò)自動(dòng)或手動(dòng)的方式獲得的凸臺(tái)頂面的外環(huán)邊列；

2）分析外環(huán)邊列與凸臺(tái)側(cè)面的對(duì)應(yīng)關(guān)系，當(dāng)外環(huán)邊數(shù)量等于側(cè)面數(shù)量時(shí)凸臺(tái)為孤島凸臺(tái)，當(dāng)外環(huán)邊數(shù)量大于側(cè)面數(shù)量時(shí)凸臺(tái)為非孤島凸臺(tái)；

3）基于工藝規(guī)則庫(kù)，通過(guò)分析凸臺(tái)頂面銑削前的工序工步，確定凸臺(tái)頂面銑削工序前，凸臺(tái)頂面和側(cè)面的加工狀態(tài)，得到凸臺(tái)頂面和側(cè)面留有的余量，或由工程人員手動(dòng)設(shè)置；

4）分析頂面外環(huán)邊的凸凹連接性，將凸連接邊定義為軟邊界，將凹連接邊定義為硬邊界，對(duì)于孤島凸臺(tái)，其頂面外環(huán)驅(qū)動(dòng)邊都為軟邊界，基于側(cè)面加工余量，將軟邊界向外進(jìn)行偏置，最終得到孤島凸臺(tái)的頂面外環(huán)驅(qū)動(dòng)邊；對(duì)于非孤島凸臺(tái)，其頂面外環(huán)驅(qū)動(dòng)邊既包含軟邊界還包含硬邊界，在偏置軟邊界的基礎(chǔ)上，將硬邊界兩端進(jìn)行延伸并與軟邊界進(jìn)行打斷處理，最終將軟硬邊界封閉形成非孤島頂面外環(huán)驅(qū)動(dòng)邊。

4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述根據(jù)加工資源文件，采用自動(dòng)和人工相結(jié)合的方式，針對(duì)平頂凸臺(tái)和非平頂凸臺(tái)兩種情況進(jìn)行加工工藝決策主要包含加工方式?jīng)Q策，加工順序決策，刀具決策和加工參數(shù)決策：

1)加工方式?jīng)Q策，將凸臺(tái)頂面為平面的采用平面銑加工方式，凸臺(tái)頂面為非平面的采用行切加工方式；

2)加工順序決策，提供空刀距離最短加工順序和按層分布的加工順序，并可由工程人員人工排序；

3)刀具決策，根據(jù)加工區(qū)域頂面類型和尺寸，以及加工材料信息，并根據(jù)刀具庫(kù)中刀具類型，選用長(zhǎng)徑比合適的幾種刀具，并可由工程人員選用；

4)加工參數(shù)決策，結(jié)合加工資源文件，參考以往成熟的加工參數(shù)組合，確定頂面加工余量，軸向分層，徑向切寬，以及主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度，并能由工程人員修改。

5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述結(jié)合平頂凸臺(tái)頂面加工區(qū)域和加工方案，自動(dòng)生成平頂孤島和非孤島凸臺(tái)頂面的平面銑削精加工刀軌是指：

1)針對(duì)孤島平頂凸臺(tái)，通過(guò)分析頂面外環(huán)驅(qū)動(dòng)邊沿機(jī)匣回轉(zhuǎn)軸方向最遠(yuǎn)上下點(diǎn)，并結(jié)合頂面外環(huán)驅(qū)動(dòng)邊，生成對(duì)應(yīng)平面銑削刀軌；

2)對(duì)于非孤島平頂凸臺(tái)，結(jié)合加工方案，通過(guò)平移外環(huán)驅(qū)動(dòng)邊中的硬邊界，并結(jié)合其他外環(huán)驅(qū)動(dòng)邊，生成平面銑刀軌。