[发明专利]基于过渡特征简化的多型腔结构件加工工步序列决策方法

权利要求书

1.一种基于过渡特征简化的多型腔结构件加工工步序列决策方法，其特征在于，包括下述步骤：

判断被加工工件是否具备大尺寸、多型腔的特点，并且工艺对型腔转角是否有采用圆角过渡的要求，若均为是，则提取被加工工件加工工序模型；

通过提取被加工工件加工工序模型过渡特征的相关几何元素，利用算法自动构建辅助平面，构建被加工工件的过渡特征线段；

基于被加工工件过渡特征线段对过渡特征对应的几何元素进行重构，在不改变型腔几何形状的前提下，依据几何元素之间的关系获得准确的刀具进刀位置；

将获得的刀具进刀位置坐标赋予加工元，同时，在加工元信息实体中定义加工特征代码、加工方法、制造资源、刀具可进刀方向，生成加工元信息模型数学表达式；

将加工元以遗传编码的形式表达，以加工辅助用时最短为约束条件，利用刀具进刀位置坐标计算加工元之间的空间距离和加工辅助用时；采用基于精英保留策略的遗传算法对加工元进行优化排序，通过基因编码的遗传、交叉、突变，搜索全局范围内的最优加工元序列组合，得到最优刀具走刀路径；

将得到最优刀具走刀路径匹配对应的加工工步的工艺信息，获得加工工步序列智能化决策结果。

2.根据权利要求1所述的基于过渡特征简化的多型腔结构件加工工步序列决策方法，其特征在于，过渡特征线段是用过渡特征的终止面剪切不封闭的过渡特征线形成的表示真实加工特征边界的曲线线段；其中，过渡特征线是过渡特征的支持面经过延展相交形成的曲线，过渡特征支持面是通过过渡特征的圆弧面边界线与圆弧面邻接的平面，过渡特征终止面是通过过渡特征的圆弧面尖边与圆弧面邻接的平面。

3.根据权利要求2所述的基于过渡特征简化的多型腔结构件加工工步序列决策方法，其特征在于，过渡特征线记为￡，如果过渡特征线￡封闭，则￡是过渡特征简化后的表示真实加工特征边界线；否则，￡是表示加工特征边界线方向的曲线。

4.根据权利要求2所述的基于过渡特征简化的多型腔结构件加工工步序列决策方法，其特征在于，过渡特征线段分为边过渡面特征线段和点过渡面特征线段，边过渡面特征线段是过渡特征线与边过渡面相交形成的曲线段，点过渡面特征线段是过渡特征线与点过渡面相交形成的曲线段。

5.根据权利要求4所述的基于过渡特征简化的多型腔结构件加工工步序列决策方法，其特征在于，边过渡面特征线段的重建方式为：从点过渡面拓扑边界的变化来看，无论其拓扑边界如何复杂，其周围支持面上与之相关的边的延长线总交于一点，基于该原则，点过渡面特征线段是通过延长与之相邻的边过渡面对应的特征线段至相交实现；点过渡面特征线段的重建方式包括两种，一种是由一条首尾相连的三维曲线形成的封闭曲线，与过渡特征线相同；另一种是非封闭的直线或曲线，由终止平面剪切过渡特征线形成。

6.根据权利要求4所述的基于过渡特征简化的多型腔结构件加工工步序列决策方法，其特征在于，基于被加工工件过渡特征线段对过渡特征对应的几何元素进行重构的步骤包括：

选择被加工工件加工工序模型中需要简化的过渡特征；其中，过渡特征包括平面特征、孔特征、型腔特征和圆角过渡特征；

判断过渡特征为点过渡面特征或边过渡面特征，若为点过渡面特征，获取与点过渡面相邻的所有边过渡面特征；若为边过渡面特征，判断是否存在边过渡特征支持面，若不存在，则构建辅助平面；否则将边过渡特征支持面延展至相交, 形成过渡特征线；

判断过渡特征线是否为封闭曲线，若为封闭曲线，则该过渡特征线为过渡特征线段；若不是封闭曲线，则判断过渡特征线的邻接面是否有点过渡面，若有点过渡面，则获取与该边过渡面邻接的所有点过渡面，并将上述所有点过渡面的所有边过渡面进行辅助平面构建，进而获得所有过度特征曲线，结合点过渡面定义可知，所有过渡线交于一点，将该点作为初始选择的过渡面对应的过度特征曲线的端点进行计算；若无点过渡面，则用终止面的延展面截取过渡特征线，形成过渡特征线段。

7.根据权利要求6所述的基于过渡特征简化的多型腔结构件加工工步序列决策方法，其特征在于，在不改变型腔几何形状的前提下，计算过渡特征终止面与过渡特征线段的交点，得到准确的刀具进刀位置。