[发明专利]整体叶盘叶型加工混合铣刀路生成方法

权利要求书

1.一种整体叶盘叶型加工混合铣刀路生成方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：将叶片与轮毂相连的一侧定义为叶根，叶片远离轮毂的另一侧定义为叶尖，基于原始叶片曲面分别以不同的偏置距离构造若干个对应的等距曲面，在叶尖到叶根方向上构造一系列分层面，计算等距曲面与分层面的交线得到粗加工-半精加工-精加工刀路混合铣刀路的轨迹线；

步骤2：对粗加工-半精加工-精加工刀路混合铣刀路的轨迹线按梯状排序方法进行排序，得到粗加工-半精加工-精加工刀路混合铣刀路；

步骤3：通过控制粗加工-半精加工-精加工刀路混合铣刀路铣削时球头刀具切削刃的切触范围得到粗加工-半精加工-精加工刀路混合铣刀路刀轴矢量的侧向倾角范围，通过侧向倾角范围分别生成粗加工、半精加工和精加工刀路的刀轴矢量范围，刀具在粗加工-半精加工-精加工刀路混合铣刀路上的刀轴矢量范围内进行铣削。

2.根据权利要求1所述的整体叶盘叶型加工混合铣刀路生成方法，其特征在于：所述步骤1中在基于原始叶片曲面分别以不同的偏置距离构造若干个对应的等距曲面，具体过程为：

定义粗加工-半精加工-精加工刀路混合铣刀路中的粗加工和半精加工为粗加工，定义叶片曲面S的等距曲面为O(x)，x表示两个曲面之间的距离；定义叶片的加工余量为c，定义铣削的球头刀具的球头半径为R；定义精加工总铣削厚度为d_finish及完成铣削的刀路数量为定义粗加工总铣削厚度为d_rough及完成铣削的刀路数为N_rough；

计算每条刀具路径中刀具球头的球心到叶片S的距离进而得到刀具球心所在的等距面，由内侧到外侧的N_rough条粗加工等距面为：第N_rough条粗加工等距面第N_rough-1条粗加工等距面…，第1条粗加工等距面O(R+c+d_finish)；

由内侧到外侧的N_finish条精加工等距面为：第N_finish条精加工等距面第N_finish-1条精加工等距面…，第1条精加工等距面O(R+c)。

3.根据权利要求2所述的整体叶盘叶型加工混合铣刀路生成方法，其特征在于：所述步骤1中在叶尖到叶根方向上构造一系列分层面时，采用线性插值的方式在整体叶盘模型叶尖所在的曲面与轮毂面之间构造分层面，构造的分层面为平面或者曲面。

4.根据权利要求3所述的整体叶盘叶型加工混合铣刀路生成方法，其特征在于：所述采用线性插值的方式在整体叶盘模型叶尖所在的曲面与轮毂面之间构造分层面，具体过程为：

定义叶尖处深度参数为0、叶根处深度参数为1，定义L(u)为分层面，u为深度参数；

定义Ratio表示精加工层数与粗加工层数的比值，Ratio取值为正整数；定义精加工层数为在u∈[0，1]之间均匀分层获得分层面为：

粗加工、精加工刀路由一致的分层面生成，从精加工分层面中按层数比例Ratio挑选粗加工分层面，得到构造的分层面为：

其中符号表示舍弃计算结果中的小数部分。

5.根据权利要求4所述的整体叶盘叶型加工混合铣刀路生成方法，其特征在于：所述从精加工分层面中按层数比例Ratio挑选粗加工分层面时，当与不相等时，将分层面L(1)也作为粗加工分层面，用于保证叶根处分层面L(1)被粗加工、精加工刀路公用。

6.根据权利要求5所述的整体叶盘叶型加工混合铣刀路生成方法，其特征在于：所述步骤1中计算等距曲面与分层面的交线得到粗加工-半精加工-精加工刀路混合铣刀路的轨迹线，具体为：

设计刀路的存储方式，采用面面求交的方式分别逐次求解粗加工分层面与粗加工刀心等距面、精加工分层面与精加工刀心等距面的交线，将交线保存在刀路的存储方式中并输出，得到粗加工-半精加工-精加工刀路混合铣刀路的轨迹线。