[發明專利]一種面向五軸數控銑床精加工的裝夾規劃方法及裝置

有效

• 申請號: 201810851822.9
• 申請日: 2018-07-30
• 公開（公告）號: CN109015008B
• 公開（公告）日: 2019-07-02
• 發明（設計）人: 陳寶權;趙海森;張皓;辛士慶;鄧園旻;屠長河;王文平;丹尼爾·科恩·奧爾
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: B23Q3/06
• 分類號: B23Q3/06
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 楊哲

1.一種面向五軸數控銑床精加工的裝夾規劃方法，其特征在于，該方法包括：

接收工件模型，對其表面采樣獲得采樣點，計算工件模型各采樣點的可用刀具加工方向；

將工件模型表面劃分為3+2工作模式可加工的子區域，并指定其刀具方向；

選擇一組最優備選裝夾方向，通過判定各采樣點的可用刀具加工方向對于各備選裝夾方向是否可加工，計算其中每個備選裝夾方向的可加工范圍；

采用SetupCover算法計算所有有效裝夾方向組合；

將3+2工作模式可加工的子區域通過標簽擴散的方法代入每個有效裝夾方向組合；

若有效裝夾方向組合中仍存在重合部分，消除代入子區域的有效裝夾方向組合中的重合部分，得到最終劃分區域；

采用snake網格游走算法對最終劃分區域的邊界進行平滑。

2.如權利要求1所述的一種面向五軸數控銑床精加工的裝夾規劃方法，其特征在于，

對工件模型表面進行均勻采樣，獲得采樣點，針對每個采樣點，采用空間配置法計算可用刀具加工方向。

3.如權利要求1所述的一種面向五軸數控銑床精加工的裝夾規劃方法，其特征在于，通過改進基于Graphcut的算法將工件模型表面劃分為3+2工作模式可加工的子區域，具體方法步驟為：

在高斯球上均勻采樣一組3+2工作模式加工方向；

在工件模型表面的采樣點中計算每個采樣方向可加工的采樣點；

將工件模型表面3+2工作模式加工區域分割問題，定義為一個可基于GraphCut方法求解的圖中能量最小化問題，采用求解graph cut問題的求解器求得工件表面3+2工作模式的分割區域，將工件模型表面劃分為3+2工作模式可加工的子區域。

4.如權利要求1所述的一種面向五軸數控銑床精加工的裝夾規劃方法，其特征在于，工件模型表面的采樣點中計算每個采樣方向可加工的采樣點的具體步驟為：若采樣方向在采樣點的可用刀具加工方向集合中，則該采樣點可被該采樣方向加工。

5.如權利要求1所述的一種面向五軸數控銑床精加工的裝夾規劃方法，其特征在于，通過均勻或非均勻采樣的方式在劃分后的3+2工作模式可加工的子區域對應的高斯球上選擇一組最優備選裝夾方向。

6.如權利要求1所述的一種面向五軸數控銑床精加工的裝夾規劃方法，其特征在于，所述有效裝夾方向組合為組合內備選裝夾方向對應的加工方向的并集覆蓋所有采樣點，并且組合內兩兩備選裝夾方向對應的加工方向的交集合非空的裝夾方向組合。

7.如權利要求1所述的一種面向五軸數控銑床精加工的裝夾規劃方法，其特征在于，所述將3+2工作模式可加工的子區域通過標簽擴散的方法代入每個有效裝夾方向組合的具體步驟包括：

若3+2工作模式可加工的子區域中某子區域采樣點部分有重合，其他部分只能被某一個裝夾方向加工到，則將該區域中所有采樣點的標簽完全指定為該裝夾方向；

若3+2工作模式可加工的子區域中某子區域采樣點完全處于重合情況，則將該區域中所有采樣點的標簽指定為重合情況中占優的裝夾方向；

采樣點重合為該采樣點被多個組合內多個裝夾方向加工。

8.如權利要求1所述的一種面向五軸數控銑床精加工的裝夾規劃方法，其特征在于，若經過3+2工作模式可加工的子區域通過標簽擴散的方法代入每個有效裝夾方向組合仍然存在覆蓋情況，則采用Graphcut算法消除有效裝夾方向組合中的重合部分。

9.一種計算機可讀存儲介質，其中存儲有多條指令，其特征在于，所述指令適于由終端設備的處理器加載并執行根據權利要求1-8中任一項所述的一種面向五軸數控銑床精加工的裝夾規劃方法。

10.一種終端設備，包括處理器和計算機可讀存儲介質，處理器用于實現各指令；計算機可讀存儲介質用于存儲多條指令，其特征在于，所述指令用于執行根據權利要求1-8中任一項所述的一種面向五軸數控銑床精加工的裝夾規劃方法。