[發明專利]一種復雜曲面動態加工特征建模方法

有效

• 申請號: 201410583620.2
• 申請日: 2014-10-27
• 公開（公告）號: CN104281098A
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發明（設計）人: 李迎光;劉旭;李強;馬斯博;馬飛
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G05B19/4099
• 分類號: G05B19/4099
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 瞿網蘭

1.一種復雜曲面動態加工特征建模方法，其特征是它包括以下步驟：

首先，定義復雜曲面動態加工特征二級數據結構；復雜曲面動態加工特征包含加工中間狀態特征級和曲面加工子特征級，曲面加工方案中的每一個加工階段對應一個加工中間狀態特征I_i，定義：

S=∪inIi]]>

式中S表示：

I_i中包含的幾何信息有為該階段加工前曲面零件的幾何狀態I_{R_i}及該加工階段應得到的理論曲面模型I_{T_i}，I_i中包含的加工信息MI_i有該加工階段所選用的機床刀具切削參數CP_i以及用戶設定的加工優化目標OO_i，因此一個曲面加工中間狀態特征可表示為：

Ii=IR_i∪IT_i∪IiMIi=(∪l=1xMTl)∪(∪k=1tCTk)∪CPi∪OOi]]>

對于每個曲面加工中間狀態特征，為達到用戶設定的加工優化目標，結合其選用的機床、刀具及切削參數，需要將其劃分為多個加工區域，每個區域稱之為曲面加工子特征，每個曲面加工子特征sf_j包含該區域的邊界信息B_j和該區域內對應的加工策略M_j，即

SFi=∪j=1dsfjsfj=Bj∪Mj]]>

在生成曲面加工軌跡時，將每一個曲面加工子特征作為一個獨立的加工區域，并根據該特征對應的加工信息生成其加工軌跡，實現針對曲面不同加工階段的分區加工；曲面動態加工特征DMF可表示為：

DMF=∪in(Ii∪SFi);]]>

其次，分別對曲面加工中間狀態特征和曲面加工子特征進行建模；

第三，構建曲面動態加工特征Function?Block：DMF-FB作為曲面加工特征的信息載體，以實現動態制造資源環境下的曲面加工特征自適應調整，DMF-FB的定義，其中EI_INI、EO_INI分別表示初始化事件的輸入與輸出；EI_ITR、EO_ITR分別表示初始條件下曲面動態加工特征建模事件的輸入與輸出；EI_UPD、EO_UPD分別表示曲面動態加工特征更新事件的輸入與輸出；EI_OUT、EO_OUT分別表示加工軌跡輸出事件的輸入與輸出；S表示曲面幾何模型數據輸入，MP表示曲面加工工藝方案數據輸入，OP表示發生制造資源變化的加工階段，MAC_ID、CUT_ID、CP及OO分別表示變化后的OP對應的機床、刀具、切削參數及優化目標數據輸入；DMF表示曲面動態加工特征數據輸出，ToolPaths表示刀具軌跡數據輸出；ALG_INI表示初始化算法，即當有事件EI_INI輸入時，DMF-FB自動調用ALG_INI算法，首先將DMF-FB中包含的所有參數恢復初始狀態，并清空所有中間數據，然后將數據S和MP輸入到DMF-FB內部數據中，當該初始化算法執行完畢時，返回EO_INI；EO_INI可作為EI_ITR觸發ALG_ITR，即初始條件下的曲面動態加工特征建模算法，生成曲面加工所包含的加工中間狀態特征信息及其加工子特征信息，并計算曲面加工的軌跡，這些特征信息和加工軌跡信息將保存在DMF-FB的內部數據中，當該算法執行完畢時，輸出EO_ITR；當有制造資源變更時，輸入事件EI_UPD，自動調用ALG_UPD算法，該算法根據發生資源變化的加工階段信息OP及變化后的機床、刀具、切削參數及優化目標信息，對該加工階段的I_{T_i}重新進行劃分并計算各分區的加工軌跡，計算完成后替換OP對應的原始特征信息及刀軌信息，重新生成I_{R_i+1}，判斷是否需要對后續加工階段的特征信息進行更新，若需要，則根據新的I_{R_i+1}對I_{T_i+1}進行區域劃分，并重新生成加工軌跡，該步驟一直循環到最后一個加工階段才算完成曲面動態加工特征的更新，當ALG_UPD執行完畢后返回EO_UPD。EI_OUT觸發ALG_OUT，輸出DMF-FB中包含的特征信息DMF與刀軌信息Toolpaths。