一种虚拟激光加工过程几何仿真方法

摘要

本发明公开了一种虚拟激光柔性加工过程几何仿真方法。该方法包括：1)虚拟加工平台的建立；2)基于CAD数据的轨迹规划；3)轨迹优化；4)基于加工头效应的三角简化算法；5)碰撞检测模型。利用本发明可在计算机可视化环境中观察到加工运动过程，直观显示激光加工机器人与其它设备及工件的碰撞干涉情形及不合理加工轨迹，及早预见加工缺陷，为工艺参数调整及工艺优化提供有效依据，节省人力、物力、时间与成本。

主权项

1.一种激光柔性加工过程几何仿真方法，其步骤包括：1)建立虚拟加工平台：在虚拟加工环境中加入虚拟设备即虚拟激光加工机器人；虚拟激光加工机器人的建立包括几何模型的建立和控制设备几何动作的运动学模型的建立；2)基于CAD数据的轨迹规划；3)轨迹优化：加工点1，2，...，n，采用C空间法计算任两点i，j(i＝1，2，...，n；j＝1，2，...，n)的无碰撞最短轨迹；两点轨迹算出后采用蚂蚁算法计算加工这n个加工点的最优加工轨迹；4)三角简化算法：针对激光加工的特点，为保证虚拟环境中运动实体显示实时性，设计了一种基于网格覆盖、误差控制及加工头尺寸效应的三角网格简化算法；5)碰撞检测模型：为避免时间步长问题以及为提高几何仿真过程的实时性，利用包容球扫略体模型与加工件实体三角网格进行求交计算。