基于变异Voronoi Mountain的飞机复杂构件粗加工刀具选取方法

摘要

基于变异Voronoi Mountain的飞机复杂构件粗加工刀具选取方法，是在Voronoi Mountain原理基础上，提出一种飞机复杂构件粗加工刀具自动选择的方法，该方法采用45°拔模方式构建变异Voronoi Mountain拔模体，实现封闭槽、开槽粗加工的最大和最小通道计算，从而获取适用于槽粗加工的小刀直径，再通过可加工域的判定，根据单槽整体加工时间Tp最短的原则，自动判定刀具数量以及计算选用的大刀具直径，从而完成粗加工刀具的选择过程。该方法有效地解决了数控自动编程中的刀具优选问题，能明显减少用户交互编程的工作量，显著提高数控程序编制效率与加工效率。

主权项

基于变异Voronoi Mountain的飞机复杂构件粗加工刀具选取方法，其特征在于：步骤如下：步骤1)获取槽几何特性，包括槽侧壁面、槽底面、岛屿轮廓以及外轮廓；步骤2)：建立基于变异Voronoi Mountain的45°拔模体，包括封闭槽轮廓45°拔模体和开槽轮廓45°拔模体；步骤3)：根据45°拔模体确定最小通道和最大通道，即封闭槽、开槽的最小通道和最大通道计算；步骤4)：确定小刀具直径Ds，即从刀具库中查找满足d≤Lmin-δ的最大刀具作为小刀具，其中d为刀具直径，δ为加工余量，Lmin为槽最小通道，最后获取到小刀具直径Ds；步骤5)：判断槽最大通道Lmax与最小通道Lmin是否相等，若相等则当前槽直接用步骤4)得到的小刀具直径Ds进行加工，刀具选择结束；若不相等则进入步骤6)继续进行判断；步骤6)：获取最大通道范围内的最大刀具直径Dmax；步骤7)：判断最大刀具直径Dmax与小刀具直径Ds是否相同，若相同则直接采用步骤4)得到的小刀具直径Ds进行加工，刀具选择结束；否则进入步骤8)；步骤8)：在小刀直径Ds与最大大刀直径Dmax范围内按照由大到小的顺序读取可选刀具直径序列直径D1，D2，...，Dn，其中n为刀具序列大小；取当前刀具Di，i从1到n，循环执行步骤9)到步骤12)；步骤9)：计算槽粗加工区域面积A，并根据当前选中的刀具直径Di进行可切削区域Am与不可切削区域面积Aun的计算；步骤10)：读取大刀具与小刀具的切削参数，读取切削速度参数；步骤11)：计算加工时间Tp；步骤12)：判断当前刀具Di是否为最小刀具Dn，若是则进入步骤13)，否则转步骤8)继续读取刀具信息；步骤13)：取加工时间最短的刀具组合作为当前槽粗加工的刀具组合。