转角侧铣加工轨迹快速生成方法

摘要

一种转角侧铣加工轨迹快速生成方法，属于CAD/CAPP/CAM技术领域，它首先在CAM系统中通过鼠标点选零件模型中需要生成刀轨的转角面，自动构建所选转角面侧铣加工的加工区域，然后根据工艺数据库中的数据，采用自动生成和人工交互结合的方式生成转角加工工艺信息，实现加工区域和加工轨迹的快速自动生成。该转角侧铣加工轨迹生成方法的计算效率高、灵活性强，减轻了工程人员的编程工作量，同时支持单个转角和多个转角批量处理，能够满足工程人员的不同需求。

主权项

一种转角侧铣加工轨迹快速生成方法，其特征是它包括以下步骤：(1)在CAM环境下，通过鼠标点选待加工的转角面，得到一个转角面列；(2)以所选转角面为种子面，自动构建转角面侧铣加工区域；(3)根据工艺数据库中的数据，采用自动和人工相结合的方法，进行加工工艺决策，得到所选转角的加工工艺方案；(4)根据加工工艺方案选定CAM系统相应类型的加工操作，并将加工区域与加工参数自动赋与加工操作进行刀轨计算；所述的自动构建转角面侧铣加工区域包括以下步骤：1)分别以所选转角面列中的转角面为种子面，对其进行连接面拓展，得到每个转角面相对应的连接面列，获得每个相连面与转角面的连接属性；①设置参考平面F，提取F上指向材料外部的法向量n；以转角面为种子面，提取出转角面的所有边作为种子边；②根据每个种子边找到相应与种子面相邻的面，将这些相邻的面存放于面列C₀中，并求出C₀中每个面与转角面所成的边角度和面角度，其中边角度表示的是面与面的过渡关系，面角度表示的是面与面的位置关系，若面角度小于180度则视两相邻面为凹连接，否则为凸连接；2)在得到转角面的连接面列之后，根据以下转角面加工区域判定规则或构造方法，自动创建转角侧铣加工区域；转角侧铣加工区域包括：转角面C，加工起始面CS，加工终止面CE，顶面T，底面B和底角面CB，底角面CB为空；其中：转角面C由鼠标点选得到；加工起始面CS和加工终止面CE的确定方法如下：①遍历特征面列C₀中的所有面，找到面角度小于180度的面，即与转角面呈凹连接的面，存放于面列C₁；②提取出面列C₁中每个面与转角面的相交边，找到其中边角度为零的边，存放于C_edge1中；③提取出C_edge1中的边，将每个边的始末点相连，将连线与转角轴线近似平行的那些边提取出来，存放于C_edge2中；④在特征面列C₀中搜索与C_edge2中每个边相连的面，按照逆时针的顺序排列，搜索出的两个面V₁、V₂的法向量n₁、n₂，得到n_x＝n₁×n₂，判断n_x是否与参考平面F的法向量n方向相同，若同向，则V₁为加工起始面CS，V₂为加工终止面CE；顶面T的构造方法如下：①遍历特征面列C₀中的所有面，找到面角度大于180度的面，即与转角面呈凸连接的面，存放于面列C₂；②提取出面列C₂中每个面与转角面的相交边，存放于C_edge中；③取出C_edge中的边，找到边上距离参考平面F最远的点P_t，过P_t点以n为法向做平面，则此平面为顶面T；底角面CB的确定方法如下：①遍历特征面列C₀中的所有面，找到面角度小于180度的面，存放于面列C₁；②提取出面列C₁中每个面与转角面的相交边，找到其中边角度为零的边，存放于C_edge1中；③提取出C_edge1中的边，将每个边的始末点相连，将连线与转角轴线不平行的那些边提取出来，存放于C_edge2中；④在特征面列C₀中搜索与C_edge2中每个边相连的面，则此面为底角面CB；底面B的构造方法如下：含底角面转角的底面B构造方法为：取底角面边界上距离参考平面P距离最近的点P_b，过P_b点以n为法向做平面，则此平面为底面B；不含底角面转角的底面B构造方法为：①遍历特征面列C₀中的所有面，找到面角度小于180度的面，存放于面列C₁；②提取出面列C₁中每个面与转角面的相交边，找到其中边角度不为零的边，存放于C_edge2中；③提取C_edge2中的边，找到边上距离参考平面F最近的点P_b，过P_b点以n为法向做平面，则此平面为底面B；通过以上的操作即可实现只点选转角面就可以寻找到加工起始面CS、加工终止面CE、底角面CB，并自动构建出顶面T和底面B，实现加工区域的自动构建。