[發(fā)明專利]一種基于起旋輔助線的型腔高速螺旋銑削方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610817053.1
• 申請日: 2016-09-12
• 公開（公告）號: CN106424868B
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李雄兵;宋永鋒;劉芝平;易兵
• 申請（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號: B23C3/00
• 分類號: B23C3/00;G06F17/50
• 代理公司: 長沙市融智專利事務(wù)所43114
• 代理人: 歐陽迪奇

1.一種基于起旋輔助線的型腔高速螺旋銑削方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，等距離分度型腔輪廓的內(nèi)等距環(huán)，采用主成分分析計算型腔輪廓內(nèi)等距環(huán)上外放樣點的兩根主軸，而后通過長度因子尋優(yōu)截取部分長主軸，以此作為型腔放樣的起旋輔助線；

步驟二，將應(yīng)用矢量法得到起旋輔助線上距離外放樣點最近的點，即內(nèi)放樣點，對應(yīng)連接型腔的內(nèi)外放樣點，得到放樣線；

步驟三，線性插值放樣線，生成螺旋折線；

步驟四，插入以指數(shù)函數(shù)規(guī)律分布的控制頂點，進行B樣條優(yōu)化后最終生成螺旋刀軌；

所述的步驟一中，包括以下具體步驟：

步驟1，將型腔輪廓f_out(t)向內(nèi)偏移刀半徑R，得到內(nèi)等距環(huán)f(t)，將內(nèi)等距環(huán)按長度等分為m份，以內(nèi)等距環(huán)f(t)上任意一點p₁為型腔輪廓的第一個分度點，沿內(nèi)等距環(huán)的順時針方向，每間隔Δl距離選取外分度點p_i(1≤i≤m)，得到型腔輪廓的外放樣點p＝{p_i|i＝1,2,...,m}，

步驟2，計算所有外放樣點p_i(x_i,y_i)(1≤i≤m)的均值

P‾=(Σi=1mpi)/m]]>

步驟3，求特征協(xié)方差矩陣S：

S=1mΣi=1m(pi-P‾)(pi-P‾)T]]>

步驟4，計算S的特征值λ_i和特征向量u_i，其中i＝1,2,...,m，然后將特征值由大到小排序，選擇最大的特征值對應(yīng)的特征向量作為一個變換矩陣T＝[u₁,u₂]^T；

步驟5，將外放樣點投影到選取的特征矢量上，即可得到型腔的主軸Q：

Q＝Tp

步驟6，Q中的四組向量[x_l,y_l,x_s,y_s]分別代表型腔的兩條主軸的坐標(biāo)向量，平移型腔的主軸使其交點與型腔的質(zhì)心O重合，分別記較長和較短的主軸為長軸和短軸，截取主軸位于型腔內(nèi)的部分，并以質(zhì)心O為分界點，記長軸的半軸長度分別為l₁和l₂，記短軸的半軸長度分別為s₁和s₂，則型腔放樣的起旋輔助線的長度為

l＝ε₁·l₁+ε₂·l₂ 0≤ε₁＜1,0≤ε₂＜1

其中，ε₁和ε₂分別為長半軸對應(yīng)的長度因子，初始值ε₀為