[发明专利]非回转型工具数控加工复杂曲面的加工方法

权利要求书

1.一种非回转型工具数控加工复杂曲面的加工方法,其特征在于，所述加工方法包括通过非回转型工具数控加工复杂曲面的有效特征线的离散算法，获得最大行宽时的工具轨迹；以及使用所获得的工具轨迹，利用数控加工方式数控加工工件的复杂曲面，其中，非回转型工具数控加工复杂曲面的有效特征线的离散算法包括如下步骤：

S01，选择加工工件的设计曲面所需的工具曲面S_t，确定驱动工具运动的形式，并且选择工具曲面S_t上的一点作为其与设计曲面上的对应点的连接点q_c.c；

S02，按照给定的驱动工具运动的规律，确定连接点q_c.c的运动方程以及工具曲面S_t绕连接点q_c.c转动的运动方程，建立工具曲面S_t的原始参数空间以及其与任意坐标系的对应变换方程；

S03，利用得到的变换后坐标系求解工具工作面上的特征线上的点，进而求出特征线，从而得到工具工作面；

S04，根据不同的加工方式，采用对应的算法获得经线或纬线；

S05，求解每条经线或纬线与设计曲面之间的最短距离点并连接得到有效特征线段，调整参数计算得到最大行宽的刀位，获得最大行宽时的工具轨迹。

2.如权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述步骤S01中，驱动工具运动的形式为往复振动运动、回转运动、轨迹为椭圆的平动运动。

3.如权利要求1所述的加工方法，其特征在于，在所述步骤S01中，连接点q_c.c与设计曲面上的对应点具有相同的法线，并且连接点q_c.c在给定的椭圆O_t1上运动。

4.如权利要求1-3之一所述的加工方法，其特征在于，在所述步骤S02中，建立工具曲面S_t的原始参数空间O_t1-u_t1-v_t1，并将其按照以下对应变换方程转换成关于坐标系O_t2-u_t2-v_t2的参数方程：

其中，坐标系O_t2-u_t2-v_t2为包含原始参数空间O_t1-u_t1-v_t1的0-1参数域的矩形参数域，二者的关系通过0-1参数域内接圆ABCD来确定，二者之间的夹角为45°+η_k，η_k为工具和工具的安装坐标系O_t0-x_t0-y_t0-z_t0的x_t0轴的夹角，u_t1，v_t1是工具曲面S_t上的与参数平面O_t1-u_t1-v_t1上的分划线对应的曲面的等参数线族上的等参数线，u_t2，v_t2是工具曲面S_t上的与参数平面O_t2-u_t2-v_t2上的分划线对应的曲面的等参数线族上的等参数线。

5.如权利要求4所述的加工方法，其特征在于，所述步骤S03具体为：

求解在坐标系O_t2-u_t2-v_t2下u_t2上每条等参数线上的与连接点q_c.c的运动方向垂直的点，得到工具工作面上的特征线C_t上的点；

将工具曲面S_t除以位置k＝1,2,…k…,m_t处的所有特征线上的点,依次求解位置k上的所有特征线C_t.k(k＝1,2,…k…,m_t)，获得工具工作面。