[发明专利]基于特征的蒙皮镜像铣削数控程序快速生成方法

权利要求书

1.一种基于特征的蒙皮镜像铣削数控程序快速生成方法，其特征在于它包括以下步骤:

首先，根据蒙皮镜像铣加工区域划分规则对蒙皮件划分加工区域；

其次，根据所划分的加工区域对蒙皮零件进行分区域特征识别，分区域特征识别包含自动特征识别及交互特征识别；

第三，基于所识别的特征决策加工顺序及加工参数等信息；

第四，根据决策的加工顺序及加工参数，构造中间特征；

第五，根据蒙皮镜像铣刀具轨迹生成规则，自动计算每个特征的刀具轨迹；

第六，根据蒙皮编程工艺规范及生成的刀具轨迹对加工主轴进行数控编程得到主轴数控程序；

第七，根据蒙皮编程工艺规范及主轴数控程序对顶撑进行数控编程；

第八，干涉检查，调节排架位置直到干涉问题解决；

第九，后置处理，自动生成全部数控加工程序，供数控加工机床进行铣削加工。

2.如权利1所述的方法，其特征是所述的加工区域划分是指由于蒙皮镜像铣削装置采用排架式真空吸附卧式装夹，而且加工过程中蒙皮件反面有支撑装置与主轴发生镜像随动，实时压紧蒙皮，为了避免顶撑与排架发生干涉，需要在数控编程前对蒙皮件进行加工区域划分；加工区域划分主要考虑机床的加工行程、蒙皮件刚性和避免拆分加工特征以减少划分的加工区域数量。

3.如权利1所述的方法，其特征是所述的分区域特征识别是指根据蒙皮划分的加工区域，将蒙皮分割成多个零件体，提取每个加工区域待加工特征的几何信息和工艺信息，按照定义好的蒙皮零件特征进行特征化标记，采用全息属性面边图的方法进行特征识别；主要识别蒙皮的下陷特征、通窗特征、孔特征以及轮廓特征；识别过程中标注加工区域及加工区域中每个特征的厚度、何尺寸及加工位置，为决策加工顺序、加工参数等信息及刀轨生成提供依据。

4.如权利1所述的方法，其特征是所述的蒙皮特征交互识别是在特征识别后，根据实际需求，提供将不必要的特征从特征列表中删除的功能，同时将未识别到的特征添加到特征列表中；由于蒙皮零件存在建模缺陷，即出现个别完整特征被拆分成多个碎面的情况，碎面的存在不仅影响编程效率，同时影响加工质量，在交互识别中提供碎面拟合功能，将碎面特征离散成点，从点拟合成能够替代原始特征的工艺曲面，完善识别结果，为后续刀轨计算提供依据。

5.如权利1所述的方法，其特征是所述的决策加工顺序及加工参数是通过蒙皮镜像铣数控编程工艺规范提供完整的信息支撑，根据蒙皮件加工区域的划分自动确定排架位置、特征的加工顺序、刀具有效切削半径、刀轨间距范围、进退刀位置，进退刀参数以及切削参数，并确定通窗及轮廓特征的加工工艺方案，基于特征表达工艺规则及工艺方案。

6.如权利1所述的方法，其特征是所述的中间特征构造是指蒙皮件中间层工艺下陷面加工特征的构建。蒙皮零件的特征是由复杂曲面相交构成，蒙皮镜像铣削需要从厚度最大的一层，逐层铣削；由于中间层工艺曲面会包含下陷特征、孔特征及通窗特征，在数控编程时无法直接在中间层曲面上直接绘制加工轨迹，需要创建工艺曲面覆盖原中间层的曲面用以编程；而蒙皮件特征识别不包含中间层加工特征，因此需要根据加工区域的边界条件及决策的加工顺序及加工参数信息构建中间层的工艺曲面，供后续刀轨计算。

7.如权利1所述的方法，其特征是所述的刀具轨迹生成规则是指蒙皮镜像铣要求刀轨要满足无残留、无抬刀、无交叉、等距离、刀轴沿曲面法向方向的规则，保证加工过程中超声波测厚信号的稳定及加工过程的稳定。

8.如权利1所述的方法，其特征是所述的主轴数控编程是指将决策的加工顺序及加工参数作为自动编程的依据，根据蒙皮镜像铣削数控编程工艺规范，针对每个特征自动添加刀轨操作、进退刀操作并自动赋值工艺切削参数，基于特征实现自动数控编程。

9.如权利1所述的方法，其特征是所述的顶撑数控编程是指由于蒙皮镜像铣削采用一个至少五坐标的顶撑装置，实时与主轴形成镜像运动，压紧蒙皮，防止加工颤振及加工变形问题，因此在蒙皮镜像铣的数控编程中需要对顶撑装置单独进行数控编程；顶撑装置数控程序根据主轴加工轨迹，主轴轴向方向及蒙皮特征厚度自动计算顶撑的实际轨迹；当机床主轴所在位置的刀位点P_n的法向为时，根据蒙皮当前厚度T可以计算出顶撑所在位置的向量及坐标P′_n为：

H→=-S→]]>

Pn′=Pn+H→|H→|×T.]]>