CN114819559B 一种复杂结构件增减材制造工序规划方法 （南京师范大学）

号本发明公开了一种复杂结构件增减材制造空心腔体分割方案，实现空心腔体的工序预规空心腔体的复杂结构件的最优化的增减材制造了增减材制造复杂空心结构件中的复杂工序问2S2：将实心化后的复杂实心结构件上根据干S3：将给定含有空心腔体的复杂结构件中所含S4：对空心柱体和空心球体这两种空心腔体分S5：将整体分割方案和空心腔体分割方案进行S6：基于完整分割方案，对含有空心腔体的复杂复杂结构件的最优化的增减材制造工序规划方案；A1：在实心化后的复杂实心结构件上根据模拟生成的增材打印头和减材切A2：将得到的多个子特征结构进行工序序列排序，来确定整体分割最优工序规划；步骤A1具体为：对实心化后的复杂实心结构件进行增复杂实心结构件分割成f个子特征结构，以在复杂实心结构件中的干涉障碍物未增材成形A2-1：将得到的f个子特征结构的2f道工序按照初始增减材制造加工先后顺序进行初A2-2：得到初始工序序列集合后检查按照此初始工序序列进行增材和减材是3初始工序序列排序需要切换增材打印头和减材切削刀具的次数为式中，Swithing·T为代指初始工序序列排序需要切换增材在保证不存在增材打印头和减材切削刀具的干涉碰撞情况下，根据特征分割位置对f指实心化后的复杂实心结构件中第a组增材过程中的第b个子特征工序，DEab为代指实心化得到最优工序序列排序以保证得到最优工序规划；步骤S4中对空心柱体和空心球体这两种空心腔体分别进行对空心柱体的特征分割：对空心柱体首先沿空心柱体的中心轴所在平对空心球体的特征分割：沿空心球体平行于加工平台并且经过4在含有空心腔体的复杂结构件的最终分割方案确立后，将得到的结构件的g个子特征结构的2g道工序按照初始增减材制造加工先后顺序进行含有空心腔体的子特征结构个数，HINd为代指空心腔体的工序预规划序列中第d个子特征结构的增材工d为代指空心腔体的工序预规划序列中第d个子特征结构的减材工序，h为空心腔体得到含有空心腔体的复杂结构件的完整工序规划序列集合后检查按照此完整工序规构件的完整工序规划序列后检查按照此完整工序序列进行增材和减材不存在增材打印头和减材切削刀具的干涉碰撞情况；若不存在增材打印头和减材切削刀具的干涉碰撞情况，得到含有空心腔体的复杂结构件的完整工序规划序列排序需要切换增材打印头和减式中，Swithing·W为代指含有空心腔体的复杂结构件的切换增材打印头和减材切削刀具的次数，g为含有空心腔体的复杂结构件进行特征分割之在保证不存在增材打印头和减材切削刀具的干涉碰撞情况下，根据特征分割位置对g到的g个子特征结构的2g道工序重新按照调整、合并后的增减材制造加工先后顺序进行含5含有空心腔体的复杂结构件的最终最优工序序列排序需要切换增材打印头和减材切切换增材打印头和减材切削刀具的次数，l为含有空心腔体的复杂结构件的最终最优工序得到含有空心腔体的复杂结构件的最终最优工序序列排序以得到最终最优工序规划，得到含有空心腔体的复杂结构件的最优化的增减材制造工序规根据对两种空心腔体模拟生成的增材打印头和减材切削刀具仍然存在的干涉碰撞情况找到干涉碰撞交接处的位置作为进一步的特征分割位置，将每个空心腔体分割成h个子将得到的每个空心腔体的h个子特征结构的2h道工序按照初始增减材制造加工先后顺得到空心腔体的工序预规划序列集合后检查按照此工序预规划序列进行增材和减材空心腔体的工序预规划序列排序需要切换增材打印头和减材切削刀具的次数为6式中，Swithing·Y为代指空心腔体的工序预规划序列排序需在保证不存在增材打印头和减材切削刀具的干涉碰撞情况下，根据特征分割位置对h为代指空心腔体中第一组减材过程中原有的子特征个数，zj为代指空心腔体中第j组增材空心腔体的最优工序序列排序需要切换增材打印头和减材切削刀具的次数为切削刀具的次数，j为空心腔体的最优工序序列排序中进行一次增材工序与减材工序的组得到空心腔体的最优工序序列排序以保证得到最优工序规划。根据得到的整体分割方案中原为空心腔体的实心结构部分还原成78体的复杂结构件的最优化的增减材制造工序得到最优工序规划。障碍物未增材成形之前先对已成形部分进行精加工减[0019]A2-1：将得到的f个子特征结构的2f道工序按照初始增减材制造加工先后顺序进9[0024]初始工序序列排序需要切换增材打印头和减材切削刀具的次数为Swi为代指实心化后的复杂实心结构件中第a组增材过程中的第b个子特征工序，DEab为代指实对两种空心腔体模拟生成的增材打印头和减材切削刀具仍然存在的干涉碰撞情况找到干以在每个空心腔体中的干涉障碍物未增材成形之前先对已成形部分进行精加工减材切削，[0040]将得到的每个空心腔体的h个子特征结构的2h道工序按照初始增减材制造加工先HINkkh[0043]得到空心腔体的工序预规划序列集合后检查按照此工序预规划序列进行增材和[0044]空心腔体的工序预规划序列排序需要切换增材打印头和减材切削刀具的次数为材过程中的第s个子特征工序，HDErs为代指空心腔体中第r组增材过程中的第s个子特征工1为代指空心腔体中第一组减材过程中原有的子特征个数，zj为[0050]空心腔体的最优工序序列排序需要切换增材打印头和减材切削刀具的次数为减材切削刀具的次数，j为空心腔体的最优工序序列排序中进行一次增材工序与减材工序复杂结构件的g个子特征结构的2g道工序按照初始增减材制造加工先后顺序进行含有空心分割成的子特征结构个数，HINd为代指空心腔体的工序预规划序列中第d个子特征结构的[0060]得到含有空心腔体的复杂结构件的完整工序规划序列集合后检查按照此完整工杂结构件的完整工序规划序列后检查按照此完整工序序列进行增材和减材不存在增材打体的复杂结构件的分割次数最少，则能够确定含有空心腔体的复杂结构件的最终分割方[0061]得到含有空心腔体的复杂结构件的完整工序规划序列排序需要切换增材打印头需要切换增材打印头和减材切削刀具的次数，g为含有空心腔体的复杂结构件进行特征分将得到的g个子特征结构的2g道工序重新按照调整、合并后的增减材制造加工先后顺序进[0066]式中，FullSeq*为代指含有空心腔体的复杂结构件的最终最优工序序列集合，ZINtu为代指含有空心腔体的复杂结构件中第t组增材过程中的第u个子特征工序，ZDEtu为[0067]含有空心腔体的复杂结构件的最终最优工序序列排序需要切换增材打印头和减需要切换增材打印头和减材切削刀具的次数，l为含有空心腔体的复杂结构件的最终最优[0070]得到含有空心腔体的复杂结构件的最终最优工序序列排序以得到最终最优工序[0072]本发明方法可以实现含有空心腔体的复杂结构件最优化较高的特点，选用本发明公开方法对含有空心腔体的复杂结构件进行增减材制造工序规[0079]图3是本发明实施例提供的含有空心腔体的复杂结构件多向钢节点模型中的空心[0080]图4是本发明实施例提供的含有空心腔体的复杂结构件多向钢节点模型中的空心[0081]图5是本发明实施例提供的含有空心腔体的复杂结构件多向钢节点模型中空心腔[0082]图6是本发明实施例提供的含有空心腔体的复杂结构件多向钢节点模型的最终工[0083]图7是本发明实施例提供的按现有方法对含有空心腔体的复杂结构件多向钢节点[0084]图8是本发明实施例提供的含有空心腔体的复杂结构件多向钢节点模型的空心腔种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定[0086]本发明提供一种复杂结构件增减材制造工序规划方法，如图1所示，包括如下步体的复杂结构件的最优化的增减材制造工序[0093]本实施例还提供一种复杂结构件增减材制造工序规划系统，该系统包括网络接储器电路(例如静态随机存取存储器电路或动态随机存取存储器电路)、磁存储介质(例如以包括或依赖于存储的数据。计算机程序可以包括与专用计算机的硬件交互的基本输入/现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定[0097]这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一[0102]2-1)对实心化后的复杂结构件多向钢节点模型进行增材打印头和减材切削刀具[0103]2-2)将得到的f个子特征结构的2f道工序按照初始增减材制造加工先后顺序进行DE122mm[0106]得到初始工序序列集合后检查按照此初始工序序列进行增材和减材是否还存在[0108]初始工序序列排序需要切换增材打印头和减材切削刀具的次数为Swi为代指实心化后的复杂实心结构件中第a组增材过程中的第b个子特征工序，DEab为代指实[0118]步骤3：将给定含有空心腔体的复杂结构件多向钢节点模型中所含的全部空心腔对两种空心腔体模拟生成的增材打印头和减材切削刀具仍然存在的干涉碰撞情况找到干涉碰撞交接处的位置作为进一步的特征分割位置，从而将每个空心腔体分割成h个子特征[0123]将得到的每个空心腔体的h个子特征结构的2h道工序按照初始增减材制造加工先HINkkh[0126]得到空心腔体的工序预规划序列集合后检查按照此工序预规划序列进行增材和[0127]空心腔体的工序预规划序列排序需要切换增材打印头和减材切削刀具的次数为材过程中的第s个子特征工序，HDErs为代指空心腔体中第r组增材过程中的第s个子特征工1为代指空心腔体中第一组减材过程中原有的子特征个数，z[0133]空心腔体的最优工序序列排序需要切换增材打印头和减材切削刀具的次数为减材切削刀具的次数，j为空心腔体的最优工序序列排序中进行一次增材工序与减材工序节点模型分割成g个子特征结构，以在含有空心腔体的复杂结构件多向钢节点模型中的干杂结构件多向钢节点模型的g个子特征结构的2g道工序按照初始增减材制造加工先后顺序[0142]式中，FullSeq为代指含有空心腔体的复杂结构件多向钢节点模型的完整工序规行特征分割之后分割成的子特征结构个数，HINd为代指空心腔体的工序预规划序列中第d个子特征结构的增材工序，HDEd为代指空心腔体的工序预规划序列中第d个子特征结构的[0143]得到含有空心腔体的复杂结构件多向钢节点模型的完整工序规划序列集合后检查按照此完整工序规划序列进行增材和减材是否还存在增材打印头和减材切削刀具的干腔体的复杂结构件多向钢节点模型的完整工序规划序列后检查按照此完整工序序列进行有空心腔体的复杂结构件多向钢节点模型的最终分割方[0144]得到含有空心腔体的复杂结构件多向钢节点模型的完整工序规划序列排序需要序规划序列排序需要切换增材打印头和减材切削刀具的次数，g为含有空心腔体的复杂结序序列集合，ZINtu为代指含有空心腔体的复杂结构件多向钢节点模型中第t组增材过程中过程中的第u个子特征工序，e1为代指含有空心腔体的复杂结构件多向钢节点模型中第一[0150]含有空心腔体的复杂结构件多向钢节点模型的最终最优工序序列排序需要切换优工序序列排序需要切换增材打印头和减材切削刀具的次数，l为含有空心腔体的复杂结[0153]得到含有空心腔体的复杂结构件多向钢节点模型的最终最优工序序列排序以得[0155]1、对含有空心腔