CN105955197A - 一种基于空间填充法的数控精铣仿真系统 - Google Patents

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陈晓奇
焦艳
高安泽
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Abstract

随着机械、航空等领域技术的飞速发展，被加工的曲面也随之变得越来越复杂。国内外学者对空间填充法在复杂曲面加工的运用进行了不同程度的研究，但是空间填充法还是存在诸如刀具路径的映射、网格的划分、刀具频繁转向等问题。一种基于空间填充法的数控精铣仿真系统，其组成包括：窗口模块（1），所述的窗口模块为参数模块（2）提供工件信息；所述的参数模块为网格模块（3）提供的加工参数信息；所述的网格模块为回路模块（4）提供网格信息；所述的回路模块为刀具路径模块（5）提供回路的规划信息；所述的刀具路径模块为仿真加工模块（6）提供刀具路径信息。本发明用于基于空间填充法的数控精铣仿真系统。

Description

一种基于空间填充法的数控精铣仿真系统
技术领域
本发明属于数控加工仿真领域，设计了一种基于空间填充法的数控精铣仿真系统。
背景技术
随着机械、航空等领域技术的飞速发展，对产品的性能和外形提出更高的要求，被加工的曲面也随之变得越来越复杂。目前数控机床或者加工中心多采用行切法、环切法以及空间填充法进行加工制造，而空间填充法（SFC）在复杂曲面加工上的应用优于其他两种加工方法。国内外学者对空间填充法在刀具路径规划的运用进行了不同程度的研究，但是空间填充法还是存在很多问题，例如如何解决生成的刀具路径从空间到实际加工表面的映射问题；由于网格的划分均采用正则的矩形，面对复杂曲面如何进行细化和分割的问题；生成的刀具路径均存在刀具频繁转向的问题。
发明内容
本发明在现有技术不足的基础上，提供了一种基于空间填充法的数控精铣仿真系统。
上述目的通过以下技术方案实现.
一种基于空间填充法的数控精铣仿真系统，其组成包括：窗口模块、参数模块、网格模块、回路模块、刀具路径模块和仿真加工模块；其特征在于：所述的窗口模块为所述的参数模块提供工件信息；所述的参数模块为所述的网格模块提供的加工参数信息；所述的网格模块为所述的回路模块提供网格信息；所述的回路模块为所述的刀具路径模块提供回路的规划信息；所述的刀具路径模块为所述的仿真加工模块提供刀具路径信息。
所述的基于空间填充法的数控精铣仿真系统，特征在于：所述的窗口模块可以显示待加工工件的实际效果图，以及工件模型的参数信息。
所述的基于空间填充法的数控精铣仿真系统，特征在于：所述的参数模块接收所述的窗口模块提供的工件信息，设置合理的加工参数。
所述的基于空间填充法的数控精铣仿真系统，特征在于：所述的网格模块接收所述的窗口模块提供的工件信息，以及所述的参数模块提供的加工参数信息，在参数空间生成合理的网格。
所述的基于空间填充法的数控精铣仿真系统，特征在于：所述的回路模块接收所述网格模块提供的网格信息，以及所述的窗口模块提供的工件信息，根据约束条件，运用回路生成策略，对回路的生成进行规划处理。
所述的基于空间填充法的数控精铣仿真系统，特征在于：所述的刀具路径模块接收所述的回路模块提供的回路信息，根据回路的合并代价，运用改进的Hamiltonian算法进行刀具路径的生成，并运用改进的倒圆角过渡算法对刀具路径进行优化处理。
所述的基于空间填充法的数控精铣仿真系统，特征在于：所述的仿真加工模块接收所述的刀具路径模块提供的刀具路径信息，将参数空间的刀具路径映射到实际的欧式空间中，进行精铣的仿真加工，并生成相应的NC代码程序。
本发明专利具有以下功能和效果。
（1）加工者可以查看生成的网格信息。
（2）加工者可以查看回路的生成信息。
（3）加工者可以查看处于不同合并状态下的刀具路径信息。
（4）加工者可以查看精铣仿真效果图，并获得NC程序代码。
附图说明
图1为本发明的一种基于空间填充法的数控精铣仿真系统的结构示意图。
图2为本发明的刀具路径模块结构示意图。
具体实施方式
实施例1.
一种基于空间填充法的数控精铣仿真系统，其组成包括：窗口模块1、参数模块2、网格模块3、回路模块4、刀具路径模块5和仿真加工模块6；其特征在于：所述的窗口模块为所述的参数模块提供工件信息；所述的参数模块为所述的网格模块提供的加工参数信息；所述的网格模块为所述的回路模块提供网格信息；所述的回路模块为所述的刀具路径模块提供回路的规划信息；所述的刀具路径模块为所述的仿真加工模块提供刀具路径信息。
实施例2
根据实施例1所述的基于空间填充法的数控精铣仿真系统，所述的窗口模块可以显示待加工工件的实际效果图，以及工件模型的参数信息。
实施例3
根据实施例1或2所述的基于空间填充法的数控精铣仿真系统，所述的参数模块接收所述的窗口模块提供的工件信息，设置合理的加工参数。
实施例4
根据实施例1或2或3所述的基于空间填充法的数控精铣仿真系统，所述的网格模块接收所述的窗口模块提供的工件信息，以及所述的参数模块提供的加工参数信息，在参数空间生成合理的网格。
实施例5
根据实施例1或2或4所述的基于空间填充法的数控精铣仿真系统，所述的回路模块接收所述网格模块提供的网格信息，以及所述的窗口模块提供的工件信息，根据约束条件，运用回路生成策略，对回路的生成进行规划处理。
实施例6
根据实施例1或5所述的基于空间填充法的数控精铣仿真系统，所述的刀具路径模块具有生成模块7和优化模块8；所述的刀具路径模块接收所述的回路模块提供的回路信息，在所述的生成模块根据回路的合并代价，运用改进的Hamiltonian算法进行刀具路径的生成，并在所述的优化模块运用改进的倒圆角过渡算法对刀具路径进行优化处理。
实施例7
根据实施例1或6所述的基于空间填充法的数控精铣仿真系统，所述的仿真加工模块接收所述的刀具路径模块提供的刀具路径信息，将参数空间的刀具路径映射到实际的欧式空间中，进行精铣的仿真加工，并生成相应的NC代码程序。

Claims (7)

1.一种基于空间填充法的数控精铣仿真系统，其组成包括：窗口模块、参数模块、网格模块、回路模块、刀具路径模块和仿真加工模块；其特征在于：所述的窗口模块为所述的参数模块提供工件信息；所述的参数模块为所述的网格模块提供的加工参数信息；所述的网格模块为所述的回路模块提供网格信息；所述的回路模块为所述的刀具路径模块提供回路的规划信息；所述的刀具路径模块为所述的仿真加工模块提供刀具路径信息。
2.根据权利要求1所述的基于空间填充法的数控精铣仿真系统，特征在于：所述的窗口模块可以显示待加工工件的实际效果图，以及工件模型的参数信息。
3.根据权利要求1或2所述的基于空间填充法的数控精铣仿真系统，特征在于：所述的参数模块接收所述的窗口模块提供的工件信息，设置合理的加工参数。
4.根据权利要求1或2或3所述的基于空间填充法的数控精铣仿真系统，特征在于：所述的网格模块接收所述的窗口模块提供的工件信息，以及所述的参数模块提供的加工参数信息，在参数空间生成合理的网格。
5.根据权利要求1或2或3所述的基于空间填充法的数控精铣仿真系统，特征在于：所述的回路模块接收所述网格模块提供的网格信息，以及所述的窗口模块提供的工件信息，根据约束条件，运用回路生成策略，对回路的生成进行规划处理。
6.根据权利要求1或2或3所述的基于空间填充法的数控精铣仿真系统，特征在于：所述的刀具路径模块接收所述的回路模块提供的回路信息，根据回路的合并代价，运用改进的Hamiltonian算法进行刀具路径的生成，并运用改进的倒圆角过渡算法对刀具路径进行优化处理。
7.根据权利要求1或2或3所述的基于空间填充法的数控精铣仿真系统，特征在于：所述的仿真加工模块接收所述的刀具路径模块提供的刀具路径信息，将参数空间的刀具路径映射到实际的欧式空间中，进行精铣的仿真加工，并生成相应的NC代码程序。
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