[发明专利]基于特征的蒙皮镜像铣削工艺决策方法

权利要求书

1.一种基于特征的蒙皮镜像铣削工艺决策方法，其特征在于，包括以下步骤:

步骤1、输入工艺决策所需要的基本信息；

步骤2、根据所输入的信息进行加工区域划分；

步骤3、对划分的区域进行特征重构；

步骤4、对每个加工特征的工艺参数的自动决策；

步骤5、对重构后的特征进行加工顺序的自动决策；

步骤6、根据工艺参数构造工艺下陷面；

步骤7、对每个加工特征的进退刀参数进行自动决策；

步骤8、自动决策机床控制指令；

步骤9、将工艺决策结果保存并输出。

2.如权利1所述的方法，其特征在于，所述的区域划分，由于蒙皮镜像铣设备的特殊工艺需求以及加工过程中为了保证零件的刚性，需要根据区域划分规则对蒙皮进行区域划分，按照划分区域进行分区加工。具体的区域划分规则如下：

首先，为了保证蒙皮零件的加工刚性所分区域尺寸要小于所规定的最大的区域尺寸并且保证零件的刚性。

其次，避免排架与蒙皮镜像铣机床的顶撑装置发生干涉。

最后，为了保证加工特征的完整性，区域划分时避开特征较多的区域。

3.如权利1所述的方法，其特征在于，所述的特征重构，由于部分划分区域内包含碎面或在区域划分时将一个完整的特征一分为二形成分割曲面，为了保证生成刀轨的正确性，需要对碎面和分割曲面进行重构，得到实际加工所需要的特征。碎面的特征重构方法是先将碎面进行重构，再将拟合后的面添加到特征信息库中，分割曲面的特征重构方法是先提取分割曲面特征再添加到特征信息库中。

4.如权利1所述的方法，其特征在于，所述的工艺参数的自动决策，根据蒙皮镜像铣数控编程工艺规范，参考基于特征表达工艺规则及工艺方案，进而基于特征进行工艺参数决策。决策的工艺参数主要有刀具、刀具有效切削半径、刀轨间距范围、钻孔深度以及切削参数。

5.如权利1所述的方法，其特征在于，所述的加工顺序的自动决策，首先按加工区域分步加工，其次根据切削参数将蒙皮零件按照切削分层方法进行加工层次划分，每个加工区域内按照从厚到薄的顺序进行分层加工，再进行钻孔、铣通窗和切边。最后在同一层特征的加工过程中按照路径最短原则进行加工排序。路径最短原则如下：

首先计算每一个划分区域的几何中心C1，然后分别计算出每一个加工特征的中心点P1，P2，P3，……，依次计算几何中心C1和特征中心点P1，P2，P3，……,的距离，找到距离几何中心最远的特征作为第一个加工特征T1，然后搜索与第一个特征T1距离最近的特征作为第二个加工特征T2，再搜索与第二个特征T2距离最近的作为第三个加工特征T3，按此规律进行无重复搜索，搜索后将特征按序号排序，即T1，T2，T3，……。

切削分层方法如下：

取出任意区域的特征识别列表L1，遍历列表L1，找出相邻的两个面F1和F2并分别计算到底面的距离，即为两个面的厚度分别表示为t_b和t_c，上一层面到底面的距离，即为上一层面的厚度，表示为t_a，其中t_b>t_c，函数int(x)，表示对x取整，当面F2单独加工时，可以计算出切削层数为当面F1和面F2一同加工到t_b厚度以后再对F2进行加工时，计算出面F2的切削层数为判断N_new和N_old值的大小，若N_new<N_old，则面F1和面F2可以划分为同一层，若N_new>N_old，则面F1和面F2不可以划分为同一层。

6.如权利1所述的方法，其特征在于，所述的构造工艺下陷面，将区域划分后的蒙皮零件的反面进行提取，然后将提取的面按照所划分的加工层次依次进行偏置，如果提取面为碎面则需先进行碎面重构，再进行偏置。

7.如权利1所述的方法，其特征在于，所述的加工进退刀参数进行自动决策，主要用于相邻操作进退刀距离较远时，为了避免顶撑与加工零件发生干涉而在进刀点和退刀点之间插入若干个点，分成多段插入到位，主要决策内容是中间点的个数、位置、每个点的法矢及进退刀参数。

8.如权利1所述的方法，其特征在于，所述的决策机床控制指令，由于蒙皮镜像铣设备的特殊需求，需要先在机床控制指令中输入控制机床的工艺参数和加工参数，再调用机床控制指令来协调机床、顶撑和排架的运动，避免发生干涉。对机床控制指令的决策是根据蒙皮镜像铣数控编程规范，自动决策所添加的控制指令的类型和顺序。