一种飞机蒙皮铣削高效加工轨迹自动生成方法

摘要

一种飞机蒙皮铣削高效加工轨迹自动生成方法，属于CAD/CAM技术领域。其特征是首先得到蒙皮零件下陷加工特征，根据下陷特征的几何特性确定优选加工策略，基于下陷优选加工策略及典型加工工艺生成等距线，基于等距线连接规则生成加工轨迹，最后通过残留侦测处理，生成等步距、无交叉、无抬刀、无残留的高效下陷特征加工轨迹，为蒙皮零件数控铣削提供有效的刀轨生成方法，尤其可以应用于蒙皮镜像铣削加工方法的刀轨生成，计算效率高，正确率高，适用性强，可以大大减轻工程人员的编程工作量。

主权项

一种飞机蒙皮铣削高效加工轨迹自动生成方法，其特征是它包括以下步骤：首先，获得待加工下陷特征的几何元素，结合加工资源库确定刀轨生成策略；其次，依据下陷特征几何元素及刀轨生成策略，采用偏置轮廓线的方式生成等距线，将待偏置线段按其特性分为三类，根据等距线生成规则，自动生成各类等距线；第三，根据等距线连接规则，将三类等距线有序地首尾连接，形成一条曲线，作为蒙皮铣削高效加工的刀轨；第四，通过对已有刀轨进行残留检测及刀轨优化处理，保证所生成的刀轨无残留，且适用于蒙皮各类下陷特征；所述的确定刀轨生成策略是指，通过分析下陷特征轮廓边的凸凹性并基于下陷特征底角面的曲率半径和下陷特征轮廓边的曲率变化，结合加工资源库确定加工刀具、加工方向和切削宽度：1)加工刀具确定，通过分析下陷特征轮廓边的凸凹性，计算凹边的最小曲率半径，作为刀具的最小半径限制值，同时分析下陷特征底角面的曲率半径，作为刀具底角半径参考值，在加工资源库中选取一种或几种合适的刀具；2)加工方向确定，由于蒙皮下陷特征铣削采用沿底面法向的刀轴进行切削，出于机床运动学考虑，对于五轴联动机床在加工中应减少大幅度摆角变化，因此选取蒙皮曲率变化最小的方向进行加工，增加此方向的刀轨长度，通过分析下陷特征轮廓边的曲率变化，以曲率半径最大的边为加工方向；3)在加工刀具和加工方向确定后，确定出切削宽度的范围如下：切削宽度的下限值为其中d为超声波测厚装置预留的安全使用距离，TD为刀具直径，TCR为刀具底角半径；切削宽度的上限值为