結構件輪廓加工分區方法

飛機結構件輪廓特征包含大量復雜曲面。此外在加工過程中，為實現飛機結構件的夾緊定位，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。而現有結構件自動編程系統未考慮與結構件相關聯的干涉物信息，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驗，使得輪廓特征編程周期占結構件編程周期40%以上，嚴重影響了結構件編程效率，已成為制約結構件研制的瓶頸問題。

為實現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問題。如何進行輪廓特征加工自動分區能更好的支撐輪廓特征加工是在進行分區時必須考慮的問題。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，需綜合考慮飛機結構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。

在進行輪廓特征加工分區時，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。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，直到所有輪廓幾何面全部計算完畢，得到輪廓特征初分區組合。對已創建的輪廓特征初分區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在一個輪廓特征初分區組合中。

基于輪廓特征初分區結果進行二次分區。依據工藝凸臺等干涉物信息構建虛擬邊界，并基于虛擬邊界對輪廓面初分區結果進行橫向和縱向加工區域劃分，通過考慮輪廓特征加工方式制定輪廓加工區域合并原則，進而對輪廓面橫向和縱向加工區域進行合并得到輪廓特征加工分區結果。針對每一個輪廓特征分區結果包含該加工區域的起始元素、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方法，并開發了輪廓特征加工自動分區系統，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決策技術研究，進一步實現輪廓特征自動數控編程。