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結(jié)構(gòu)件輪廓加工分區(qū)方法

飛機(jī)結(jié)構(gòu)件輪廓特征包含大量復(fù)雜曲面。此外在加工過(guò)程中，為實(shí)現(xiàn)飛機(jī)結(jié)構(gòu)件的夾緊定位，大多采用工藝凸臺(tái)進(jìn)行裝夾。因此輪廓特征編程時(shí)不僅需要考慮復(fù)雜曲面，還需要考慮工藝凸臺(tái)等外圍干涉物信息。而現(xiàn)有結(jié)構(gòu)件自動(dòng)編程系統(tǒng)未考慮與結(jié)構(gòu)件相關(guān)聯(lián)的干涉物信息，導(dǎo)致在自動(dòng)編程模式下，輪廓特征加工程序編制仍依賴人工經(jīng)驗(yàn)，使得輪廓特征編程周期占結(jié)構(gòu)件編程周期40%以上，嚴(yán)重影響了結(jié)構(gòu)件編程效率，已成為制約結(jié)構(gòu)件研制的瓶頸問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)輪廓特征自動(dòng)編程需首先解決輪廓特征識(shí)別與加工自動(dòng)分區(qū)問(wèn)題。如何進(jìn)行輪廓特征加工自動(dòng)分區(qū)能更好的支撐輪廓特征加工是在進(jìn)行分區(qū)時(shí)必須考慮的問(wèn)題。影響輪廓特征加工的因素包括輪廓特征曲面和外圍干涉物，因此為更好地服務(wù)輪廓特征自動(dòng)編程，需綜合考慮飛機(jī)結(jié)構(gòu)件輪廓特征復(fù)雜曲面及工藝凸臺(tái)等干涉物信息進(jìn)行輪廓特征加工分區(qū)。

在進(jìn)行輪廓特征加工分區(qū)時(shí)，首先基于相鄰輪廓面連接邊屬性及凸邊約束原則對(duì)輪廓面進(jìn)行初分區(qū)。即當(dāng)相鄰輪廓幾何面連接邊為凸邊時(shí)，對(duì)輪廓特征幾何面進(jìn)行分區(qū)，直到所有輪廓幾何面全部計(jì)算完畢，得到輪廓特征初分區(qū)組合。對(duì)已創(chuàng)建的輪廓特征初分區(qū)組合中輪廓幾何面進(jìn)行重復(fù)性篩查，確保同一輪廓幾何面只出現(xiàn)在一個(gè)輪廓特征初分區(qū)組合中。

基于輪廓特征初分區(qū)結(jié)果進(jìn)行二次分區(qū)。依據(jù)工藝凸臺(tái)等干涉物信息構(gòu)建虛擬邊界，并基于虛擬邊界對(duì)輪廓面初分區(qū)結(jié)果進(jìn)行橫向和縱向加工區(qū)域劃分，通過(guò)考慮輪廓特征加工方式制定輪廓加工區(qū)域合并原則，進(jìn)而對(duì)輪廓面橫向和縱向加工區(qū)域進(jìn)行合并得到輪廓特征加工分區(qū)結(jié)果。針對(duì)每一個(gè)輪廓特征分區(qū)結(jié)果包含該加工區(qū)域的起始元素、終止元素，幾何面以及沿腹板面法矢的限制元素。上述組合可直接為輪廓特征自動(dòng)編程提供加工驅(qū)動(dòng)幾何信息。

本文提出了綜合考慮凸邊約束原則和凸臺(tái)等干涉物信息的輪廓幾何面加工自動(dòng)分區(qū)方法，并開(kāi)發(fā)了輪廓特征加工自動(dòng)分區(qū)系統(tǒng)，可為輪廓特征加工程序編制提供支撐。未來(lái)將開(kāi)展輪廓特征加工工藝參數(shù)決策技術(shù)研究，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)輪廓特征自動(dòng)數(shù)控編程。