飞机复杂结构件平面轮廓数控加工距线计算方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102621925A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102621925A(43)申请公布日2012.08.01(21)申请号201210058666.3(22)申请日2012.03.08(71)申请人沈阳飞机工业(集团)有限公司地址110034辽宁省沈阳市皇姑区陵北街1号(72)发明人杜宝瑞郑国磊初宏震唐云龙赵皇进王德生王碧玲(74)专利代理机构沈阳杰克知识产权代理有限公司21207代理人罗莹(51)Int.Cl.G05B19/18(2006.01)权利要求书权利要求书2页2页说明书说明书55页页附图附图11页(54)发明名称飞机复杂结构件平面轮廓数控加工距线计算方法(57)摘要一种飞机复杂结构件平面轮廓数控加工距线计算方法，主要步骤包括：1)距线计算；2)距线链构造。其中距线计算包括：(1)触边距线计算；(2)凸基点距线计算；(3)跨弧距线计算。本发明可根据数控加工刀轨触线计算出加工时刀轨距线，有效地解决了数控自动编程中刀具端面中心轨迹的求解问题，显著提高了数控程序编制效率与加工效率，对于智能数控加工编程的实现具有重要意义。CN102695ACN102621925A权利要求书1/2页1.一种飞机复杂结构件平面轮廓数控加工距线计算方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：1)距线计算，包括：a触边距线计算：根据刀轨加工时的触边计算相应的距线段；b凸基点距线计算：根据触线链上的凸顶点计算相应的距线圆弧；c跨弧距线计算：根据触线链中的有效跨弧计算相应的距线；2)距线链构造，根据首位关系，依次选择各段距离，构造相应的距线链。2.根据权利要求1所述的飞机复杂结构件平面轮廓数控加工距线计算方法，其特征在于：所述的触边距线计算满足下列条件：(1)若触边为直线段，则距线段亦为直线段，且与触边等长、平行，两线段之间距离等于滚圆的半径。距线与滚圆位于触边的同侧；(2)若触边为圆弧，滚圆在触边圆弧外侧，则距线亦为圆弧，且触边圆弧和距线圆弧同心，距线圆弧半径等于触边圆弧半径与滚圆半径之和，距线圆弧与触边圆弧有相同的扇形角度；(3)若触边为圆弧，滚圆在圆弧内侧且滚元直径小于圆弧直径，则距线亦为圆弧，且触边圆弧和距线圆弧同心，距线圆弧半径等于触边圆弧半径与滚圆半径之差，距线圆弧与触边圆弧有相同的扇形角度；(4)若触边为圆弧，滚圆在圆弧内侧且滚元直径等于圆弧直径，则距线退化为一个点；(5)若触边为圆弧，滚圆在圆弧内侧，触边圆弧的直径必定不小于滚元直径。3.根据权利要求1所述的飞机复杂结构件平面轮廓数控加工距线计算方法，其特征在于：所述的凸基点距线计算满足下列条件：触线链中的顶点分为：凸基点和平基点，对于触线链中的平顶点，其距线退化为一点；对于凸顶点，其距线为一段以凸顶点为圆心、以滚圆大小的二分之一为半径的一段圆弧；圆弧的角度确定如下：圆弧的起点与圆心的连线垂直于以凸顶点为终点的触线在终点处的切矢，圆弧的终点与圆心的连线垂直于以凸顶点为起点的触线在起点处的切矢。4.根据权利要求1所述的飞机复杂结构件平面轮廓数控加工距线计算方法，其特征在于：所述的跨弧距线计算满足下列条件：跨弧方向为正时表示跨弧从触点逆时针过渡到碍点；跨弧半径方向为负时表示跨弧从触点顺时针过渡到碍点；若将每一段跨弧看做一段圆弧线段，其半径大小等于滚圆大小的二分之一，故跨弧相应的距线均退化为一点。的半径大小为滚圆大小的二分之一，跨弧半径方向有正负，跨弧半径。5.根据权利要求1所述的飞机复杂结构件平面轮廓数控加工距线计算方法，其特征在于：距线链构造满足下列条件：(1)：一条触线链有且仅有一条距线链与之对应；(2)：触线与距线为等距偏置线。即触线上点/弧到距线上相应的点/弧距离相等。6.根据权利要求5所述的飞机复杂结构件平面轮廓数控加工距线计算方法，其特征在于：所述的距线链构造过程如下：2CN102621925A权利要求书2/2页(1)依次提取触边距线和凸基点距线，存入缓存边表中；(2)提取和删除当前缓存边表中的第一条边，以此边作为当前边和新构造距线链的首边；(3)从缓存边表中搜索和删除当前边的后续边，插入到当前距线链的末尾位置中；(4)以此后续边为当前边，重复(3)，直到缓存边表结束。3CN102621925A说明书1/5页飞机复杂结构件平面轮廓数控加工距线计算方法技术领域[0001]本发明是一种飞机复杂结构件平面轮廓数控加工距线(刀轨)计算方法，用于飞机复杂构件数控加工中加工刀轨的计算，为专业化、智能CAD/CAPP/CAM集成系统“飞机复杂构件快速数控加工准备系统”提供刀轨计算中的距线计算，属于飞机数字化数控编程技术领域。背景技术[0002]计算机、编程以及高速切削加工等数控相关技术的快速发展与广泛应用推动了飞机结构件制造技术的发展，现代飞机