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申请/专利权人：华中科技大学

摘要：本发明属于数控加工相关技术领域，并公开了一种通用铣刀材料去除仿真及切触面提取的方法。该方法包括：S1将待处理工件的三维结构模型采用有向距离场转化为体素化模型，获取每个采样点到待处理工件表面的最小距离作为采样点的状态；S2建立刀具的三维结构模型和数学模型；获取刀具轨迹并对该刀具轨迹中相邻刀位点的轨迹进行线性插补，获得相邻刀位点间轨迹函数；S3构建采样点到刀具表面的距离函数，构建采样点的更新规则，并以此更新采样点的状态；S4判断每个节点的状态是否发生改变，将所有状态发生变化的节点进行面的重建，重建的面即为刀具‑工件切触面。通过本发明，解决材料去除仿真中仿真效率低下以及切触区域难以获取的问题。

主权项：1.一种通用铣刀材料去除仿真及切触面提取的方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：S1对于待处理工件三维结构模型和刀位文件，将待处理工件的三维结构模型采用有向距离场转化为体素化模型，获取该体素化模型中每个体素上的每个采样点到待处理工件表面的最小距离dw，该最小距离作为采样点的状态；S2从所述刀位文件中获得刀具参数并以此建立刀具的三维结构模型和数学模型；获取刀具轨迹并对该刀具轨迹中相邻刀位点的轨迹进行线性插补，获得相邻刀位点间轨迹函数；S3利用所述相邻刀位点间轨迹函数和刀具的数学模型构建采样点到刀具表面的距离函数，利用该距离函数构建采样点的更新规则，并以此更新采样点的状态；S4搜索所述体素化模型中所有节点的状态，判断每个节点的状态是否发生改变，将所有状态发生变化的节点进行面的重建，重建获得的面即为刀具-工件切触面，即为材料去除后的动态显示面；在步骤S2中，所述相邻刀位点之间的轨迹函数按照下列进行： 其中，为起始刀位点在工件坐标系下沿X、Y和Z轴的坐标，为终止刀位点在工件坐标系下沿X、Y和Z轴的坐标，为时刻刀位点在工件坐标系下沿X、Y和Z轴的坐标，；在步骤S3中，所述采样点到刀具表面的距离函数按照下列进行： 其中，为APT刀具参数，R为刀杆半径，R2为上锥面底部半径，h为刀刃部分长度，h1为下锥面高度，h2为下锥面与圆环面高度，r为圆角半径，e为圆环面中心离回转中心距离，f为圆环面中心离刀刃底部高度，为下锥面与水平面夹角，为上锥面与刀轴矢量夹角，为采样点转换至刀具平面坐标系下坐标，表示采样点沿刀轴矢量方向坐标轴的坐标，l表示采样点到刀轴矢量的径向距离，dt为采样点到刀具表面距离。

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