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公开(公告)号：CN102945019A
公开(公告)日：2013-02-27
申请号：CN201210407068.2
申请日：2012-10-23
Applicant: 武汉华中数控股份有限公司
IPC: G05B19/41
Abstract: 本发明公开了一种平面螺旋状和环状铣削轨迹生成方法，包括：获取多轴刀具的平面加工区域，对该平面加工区域进行三角网格划分，以构建能量场，建立能量场的约束方程，并对约束方程进行有限元求解，从而获得场函数，根据有限元求解的结果确立分割曲线簇，以获得长度最大值的分割线，根据长度最大值的分割线计算等标量值曲线，并将平面加工区域分割成m个子区域，其中m为正整数，在m个子区域中，分别对子区域中的每对相邻等标量曲线进行插值，以获得螺旋线。本发明在提高加工效率的同时，可减少数控机床在加工过程中产生的振动，并降低对刀具的损耗。
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公开(公告)号：CN102981454B
公开(公告)日：2014-09-24
申请号：CN201210432202.4
申请日：2012-11-01
Applicant: 武汉华中数控股份有限公司
IPC: G05B19/41
CPC classification number: Y02P70/161
Abstract: 本发明公开了一种多轴刀具建立基于能量泛函优化的刀路轨迹计算模型，包括能量泛函、边界条件和行宽约束条件，并采用有限元方法获取刀路轨迹优化计算模型基于三角形离散网格的数值近似计算公式，根据刀路轨迹计算模型得到势能场Ф在每个节点I上的近似计算值φI，截取火山口的等高线，并向加工区域Ω投影，形成等势轮廓线近似轨迹，对得到的等势轮廓线近似轨迹进行平滑和采样，得到从外向内偏置的刀具轨迹轮廓基准线，在刀具轨迹轮廓基准线之间进行线性插值，形成一段螺旋刀轨，然后将所有的螺旋刀轨连成一条螺旋轨迹，并对螺旋轨迹进行曲线拟合，以形成几何二阶连续的B样条曲线刀轨。本发明可实现高速加工、优化切削力分布，并提高表面加工质量。
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公开(公告)号：CN102809945B
公开(公告)日：2014-08-27
申请号：CN201210279765.4
申请日：2012-08-08
Applicant: 武汉华中数控股份有限公司
Abstract: 本发明公开了一种数控加工中的运动规划方法，实现对加工速度函数的规划，具体包括：对数控系统中的解释器产生的G代码序列点进行拟合处理，拟合得到连续的刀具轨迹曲线；计算与刀具轨迹曲线对应的规划函数；根据刀具轨迹曲线和规划函数，利用数控系统的插补周期进行插补运算，获得轨迹曲线上的各离散点，即可实现运动规划。本发明还公开了一种数控加工中的运动规划器以及具有该运动规划器的云端数控系统。本发明采用曲线拟合与速度规划结合的方法，简化并加快了计算步骤和计算时间，加速度与抖动的优化更好，而且计算所得到的速度函数是连续的，比离散的速度规划要更准确，从而可以解决传统数控系统中曲线拟合及速度规划效果和实时性不好的问题。
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公开(公告)号：CN102809945A
公开(公告)日：2012-12-05
申请号：CN201210279765.4
申请日：2012-08-08
Applicant: 武汉华中数控股份有限公司
Abstract: 本发明公开了一种数控加工中的运动规划方法，实现对加工速度函数的规划，具体包括：对数控系统中的解释器产生的G代码序列点进行拟合处理，拟合得到连续的刀具轨迹曲线；计算与刀具轨迹曲线对应的规划函数；根据刀具轨迹曲线和规划函数，利用数控系统的插补周期进行插补运算，获得轨迹曲线上的各离散点，即可实现运动规划。本发明还公开了一种数控加工中的运动规划器以及具有该运动规划器的云端数控系统。本发明采用曲线拟合与速度规划结合的方法，简化并加快了计算步骤和计算时间，加速度与抖动的优化更好，而且计算所得到的速度函数是连续的，比离散的速度规划要更准确，从而可以解决传统数控系统中曲线拟合及速度规划效果和实时性不好的问题。
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公开(公告)号：CN109343468B
公开(公告)日：2020-07-14
申请号：CN201811248482.7
申请日：2018-10-25
Applicant: 华中科技大学
IPC: G05B19/19 , G05B19/4099
Abstract: 本发明属于铣削加工领域，并公开了一种基于投影偏置的叶片多轴轨迹生成方法。该方法包括下列步骤：(a)对于待处理叶片曲面，将其作为原始曲面进行离散获得该原始曲面的网格模型，将该网格模型进行偏置，以此获得待处理叶片偏置后的网格模型；(b)对偏置后的网格模型上计算加工待处理叶片的刀触点轨迹，根据该刀触点轨迹计算刀位点轨迹,将该刀位点轨迹投影到原始曲面或原始曲面的网格模型上，以此获得待处理叶片加工轨迹。通过本发明，避免轨迹规划中的干涉问题，适用于所有的APT刀具和任意曲面的多轴加工，避免迭代搜索刀轴，保证生成的加工轨迹形状与曲面的加工区域一致，保证刀轴的稳定性和加工轨迹的光顺性，提高加工精度和加工效率。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110096034B
公开(公告)日：2020-06-09
申请号：CN201910344485.9
申请日：2019-04-26
Applicant: 华中科技大学
IPC: G05B19/4099
Abstract: 本发明属于计算机辅助加工相关技术领域，其公开了一种基于投影算法的三轴刀具轨迹曲面横向信息的重构方法，该重构方法包括以下步骤：(1)根据刀位文件记录每一个刀位点的索引，并按照KD‑Tree结构进行存储；(2)基于步骤(1)存储的数据寻找每一个刀位点的邻轨投影点，并将所述邻轨投影点与对应的刀位点进行配对及储存，由此得到所有刀位点与对应的邻轨投影点配对组成的刀具轨迹曲面的横向信息；其中，所述邻轨投影点为相邻刀具轨迹上距离种子点最近的点，该刀具轨迹曲面为刀具轨迹中包含所有刀位点的曲面。本发明无需重构曲面，减小了计算负担，考虑了刀具轨迹的横向信息，优化效果较好，适用性较强。
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公开(公告)号：CN108803479B
公开(公告)日：2019-11-22
申请号：CN201810744974.9
申请日：2018-07-09
Applicant: 华中科技大学
IPC: G05B19/19
Abstract: 本发明属于铣削加工领域，并具体公开了一种固定B角的刀轴优化方法及系统，其首先建立固定B角的刀轴矢量计算坐标系，再将机床坐标系下的刀轴矢量转换至刀轴矢量计算坐标系，获得转换后的关于旋转角的刀轴矢量，然后根据转换后的关于旋转角的刀轴矢量，将刀轴矢量原始优化模型转换为以旋转角为优化变量的优化模型，最后根据以旋转角为优化变量的优化模型求解得到优化后的刀轴矢量。本发明计算得到的优化后的刀轴矢量在机床上运行更平稳，加工出来的曲面更光滑，工件表面质量好，可有效避免因机床的旋转轴刚性较弱而容易产生较大振动的问题。
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公开(公告)号：CN110096034A
公开(公告)日：2019-08-06
申请号：CN201910344485.9
申请日：2019-04-26
Applicant: 华中科技大学
IPC: G05B19/4099
Abstract: 本发明属于计算机辅助加工相关技术领域，其公开了一种基于投影算法的三轴刀具轨迹曲面横向信息的重构方法，该重构方法包括以下步骤：(1)根据刀位文件记录每一个刀位点的索引，并按照KD-Tree结构进行存储；(2)基于步骤(1)存储的数据寻找每一个刀位点的邻轨投影点，并将所述邻轨投影点与对应的刀位点进行配对及储存，由此得到所有刀位点与对应的邻轨投影点配对组成的刀具轨迹曲面的横向信息；其中，所述邻轨投影点为相邻刀具轨迹上距离种子点最近的点，该刀具轨迹曲面为刀具轨迹中包含所有刀位点的曲面。本发明无需重构曲面，减小了计算负担，考虑了刀具轨迹的横向信息，优化效果较好，适用性较强。
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公开(公告)号：CN108132645A
公开(公告)日：2018-06-08
申请号：CN201611093055.7
申请日：2016-12-01
Applicant: 华中科技大学
IPC: G05B19/19
Abstract: 本发明属于计算机辅助制造及数控加工领域，具体涉及一种保证刀具轨迹整体G2连续的曲线拟合方法，首先根据离散刀具轨迹分段建立拟合曲线，其次进行样条筛选，确定需要桥接处理的样条，然后截断参与桥接处理的样条，最后在两个截断点间建立一条具有五个控制点的B样条作为桥接曲线c(t)，控制桥接曲线c(t)与给定数据点Q的数据点误差，保证桥接曲线满足加工误差，以及通过控制桥接曲线的保型约束条件，得到满足光顺性要求的桥接曲线，最终建立整体G2连续且满足加工误差要求和光顺性要求的曲线。通过本发明，能保证样条拼接处G2连续，构造整体G2连续的样条曲线，使得数控加工产品具有更高的精度以及更好的加工质量。
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公开(公告)号：CN106774145A
公开(公告)日：2017-05-31
申请号：CN201611205764.X
申请日：2016-12-23
Applicant: 华中科技大学
IPC: G05B19/19
CPC classification number: G05B19/19 , G05B2219/35349
Abstract: 本发明属于铣削加工相关技术领域，其公开了一种用于生成无干涉的五轴加工轨迹的投影算法，其包括以下步骤：(1)将工件表面离散成三角片模型；(2)对刀具沿投影方向建立AABB box；(3)筛选三角片模型；(4)刀具向单个三角片投影：根据约束条件获得投影方程，将刀触点的计算集中于刀具坐标系；刀具圆环体向三角片的边投影时，当投影方向沿刀轴方向时，根据投影方程推导出一元四次方程并求得解析解；当投影方向为任意方向时，根据所述投影方程推导出一元八次方程，并基于Bezier截断法细分区间以求解投影点；(5)输出最短投影距离对应的投影点。本发明给出刀具沿任意方向投影到三角片的具体实现。
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