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結(jié)構(gòu)件輪廓加工分區(qū)方法

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

為實現(xiàn)輪廓特征自動編程需首先解決輪廓特征識別與加工自動分區(qū)問題。如何進行輪廓特征加工自動分區(qū)能更好的支撐輪廓特征加工是在進行分區(qū)時必須考慮的問題。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，因此為更好地服務輪廓特征自動編程，需綜合考慮飛機結(jié)構(gòu)件輪廓特征復雜曲面及工藝凸臺等干涉物信息進行輪廓特征加工分區(qū)。

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

基于輪廓特征初分區(qū)結(jié)果進行二次分區(qū)。依據(jù)工藝凸臺等干涉物信息構(gòu)建虛擬邊界，并基于虛擬邊界對輪廓面初分區(qū)結(jié)果進行橫向和縱向加工區(qū)域劃分，通過考慮輪廓特征加工方式制定輪廓加工區(qū)域合并原則，進而對輪廓面橫向和縱向加工區(qū)域進行合并得到輪廓特征加工分區(qū)結(jié)果。針對每一個輪廓特征分區(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編程提供加工驅(qū)動幾何信息。

本文提出了綜合考慮凸邊約束原則和凸臺等干涉物信息的輪廓幾何面加工自動分區(qū)方法，并開發(fā)了輪廓特征加工自動分區(qū)系統(tǒng)，可為輪廓特征加工程序編制提供支撐。未來將開展輪廓特征加工工藝參數(shù)決策技術(shù)研究，進一步實現(xiàn)輪廓特征自動數(shù)控編程。