专利名称：平行筋条壁板数控加工域元运算准则的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种平行筋条壁板数控加工域元运算准则，该方法可以在面元分割的基础上重新调整、吸纳和合并加工面元，最终形成最优的加工区域，为数控加工中最短刀具轨迹的计算提供了理论基础，能够提高飞机壁板数控加工的设计效率和质量，属于飞机数字化数控编程技术领域。
背景技术：
数控编程是从零件图纸到获得数控加工程序的全过程，是CAM的重要组成部分。 数控编程的核心是生成刀具轨迹，经后置处理产生数控加工程序。数控编程是目前CAD/ CAPP/CAM系统中最能明显发挥效益的环节之一，在实际设计加工自动化、提高加工精度和加工质量、缩短产品研制周期等方面发挥着重要作用，在航空工业领域发挥着广泛的应用。 目前，现代飞机普遍采用性能优越的整体薄壁结构件，但是由于整体结构件具有结构复杂、 制造精度要求高且加工难度大等特点，现有的数控编程方式已成为进一步提高飞机整体结构件制造质量和效率的最主要制约因素。飞机壁板加工中以平面区域作为基本操作单元， 因此，在研究壁板数控加工刀轨生成算法之前，必须先研究与加工平面区域相关的各种基础算法，例如，加工区域的表示、加工区域的构造及优化等，这对于成功研发数控软件具有重要的理论意义和应用价值。
发明内容
为了解决上述存在的技术问题，本发明提供一种平行筋条壁板数控加工域元运算准则，该准则定义了在加工区域分割结果的基础上重新调整、吸纳和合并加工面元，最终形成最优的加工域元的方法，为壁板数控加工提供了有效的理论基础。为解决以上问题，本发明的具体技术方案如下平行筋条壁板数控加工域元运算准则，该准则实现的主要步骤有
O面元数组初始化根据壁板的轮廓以及识别出的筋条外形，得到初步分割的加工面域，称之为面元；初始化未处理的面元数组，将其存放于链表中，并设置未处理面元数组标志为O或I,初始化面元处理计数n=0 ；
2)面元间关系计算先定义了面元的加工性及其布尔运算，接着分析两相邻面元间的位置关系，并对其吸纳关系进行了分类；
3)查询运算表提出面元间的构造准则及面元运算式，并将结果存储于运算表中；若运算式为空，则初始化处理计数n，转到步骤5)；
4)面元运算输入两面元的信息、计算条件、运算式和验证条件，输出面元运算结果，面元处理计数n=n+l ;输出结果为-I到3之间的整数_1表示两面元不相邻；0表示未对两面元进行处理；1表示对两面元进行合并并修改了面元I且置空了面元2 ；2表示吸纳并修改了两输入面元数据；3表示吸纳并修改两输入面元且生成一个新面元；
5)结束判断，若面元处理计数n=0，则提出面元数组中的非空面元，并保存在新的数组中，结束算法运行和退出；若11古0，则转到步骤2)。本发明的有益效果应用本发明提出的飞机多凸台平行筋条壁板数控加工域元运算准则的效果如下(1)定义了加工域元的加工性及其布尔运算，面元之间的关系运算，提出加工域元的构造准则，将实际的加工规则信息化，并形成面元关系运算表，将提高面元构造的效率和准确性；(2)加工域元的构建及优化能够确定最优的加工刀具轨迹，从而将有助于提高飞机壁板的加工效率。总而言之，域元自动构造及优化算法以确定壁板数控加工的最优刀轨为目标，在面元分割的基础上重新调整、吸纳和合并面元，最终形成最优的加工域元，为壁板数控加工提供了有效的理论基础。
图I为两相邻面元间位置关系。图2为两面元加工运算示意图。图3为两面元间吸纳关系分类。图4为面元运算流程图。
具体实施例方式平行筋条壁板数控加工域元运算准则，是建立在CAD/CAM系统平台上，实现平行筋条壁板数控加工刀轨计算的理论基础。下面结合附图对本发明的实施例进行详细的说明，本实施例是在以发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的实现过程，但是本发明的保护范围不限于下述实施实例。平行筋条壁板数控加工域元运算准则，该准则实现的主要步骤有
步骤I):面元数组初始化。根据壁板的轮廓以及识别出的筋条外形，得到初步分割的加工面域，称之为面元。初始化未处理的面元数组，将其存放于链表中，并设置未处理面元标志数组为O (空)或I (非空)，初始化面元处理计数n=0 ；
步骤2):面元间关系计算。首先定义了面元的加工性及其布尔运算，接着定义两相邻面元间的位置关系，并对其吸纳关系进行了分类；
(O面元关系定义
给定相邻两面元Λ和
B2其相对位置关系如附图I所示。当#ι(吸元)在& (被吸元)的左侧时，称其关系为左邻，记为In吸元)在Jfc (被吸元)的右侧时，称其关系为右邻，记为rn ;当斯(吸元)
在办(被吸元)的上侧时，称其关系为上邻，记为un ； ^Bx (吸元)在办(被吸元)的下侧时， 称其关系为下邻，记为dn;
(2)面元的加工性定义
给定面元#，其沿X方向的加工性用"*1(馬灰小，并定义为
权利要求
1.平行筋条壁板数控加工域元运算准则，其特征在于该方法实现的主要步骤有D面元数组初始化根据壁板的轮廓以及识别出的筋条外形，得到初步分割的加工面域，称之为面元；初始化未处理的面元数组，将其存放于链表中，并设置未处理面元数组标志为0或I,初始化面元处理计数n=0 ；2)面元间关系计算先定义了面元的加工性及其布尔运算，接着分析两相邻面元间的位置关系，并对其吸纳关系进行了分类；3)查询运算表提出面元间的构造准则及面元运算式，并将结果存储于运算表中；若运算式为空，则初始化处理计数n，转到步骤5)；4)面元运算输入两面元的信息、计算条件、运算式和验证条件，输出面元运算结果，面元处理计数n=n+l ;输出结果为-I到3之间的整数-1表示两面元不相邻；0表示未对两面元进行处理；1表示对两面元进行合并并修改了面元I且置空了面元2 ；2表示吸纳并修改了两输入面元数据；3表示吸纳并修改两输入面元且生成一个新面元；5)结束判断，若面元处理计数n=0，则提出面元数组中的非空面元，并保存在新的数组中，结束算法运行和退出；若11古0，则转到步骤2)。
全文摘要
本发明涉及平行筋条壁板数控加工域元运算准则，该方法的主要步骤有1)面元数组初始化并设置未处理面元数组标志为0或1，初始化面元处理计数n=0；2)面元间关系计算分析两相邻面元间的位置关系，并对其吸纳关系进行了分类；3)查询运算表提出面元间的构造准则及面元运算式，并将结果存储于运算表中；若运算式为空，则初始化处理计数n，转到步骤5)；4)面元运算；5)结束判断，若面元处理计数n=0，结束算法运行和退出；若n≠0，则转到步骤2)。该方法可在加工区域分割结果的基础上重新调整、吸纳和合并加工面元，最终形成最优的加工域元，为平行筋条壁板数控加工提供了有效的理论基础。
文档编号G05B19/19GK102591253SQ201210058958
公开日2012年7月18日 申请日期2012年3月8日 优先权日2012年3月8日
发明者初宏震, 吴发明, 杜宝瑞, 王德生, 王碧玲, 郑国磊, 陈树林 申请人:北京航空航天大学, 沈阳飞机工业(集团)有限公司