细分曲面粗加工刀轨生成算法

粗加工是零件加丁过程中的重要阶段之-，其目的是快速地切除零件毛坯上的大部分多余材料，考虑的重点是加T效率。

事实上，当零件毛坯与最终零件形状存在较大差别时，粗加T时间可能长达精加丁的(5～10)倍甚至更多，因此提高粗加工效率对曲面加工效率及降低加工成本具有重要意义I”。大型的CAM软件几乎都采用离散模型进行加工，且可以将 NURBS模型转化为多边彤模型，然而在转化过程中可能导致-些几何特征的消失 ，并且对模型进行修改裁剪等是很网难的。几何造型的)匕滑性及连续要求IN，HT.的离散要求迫使需要寻找-种新的几何模型，细分曲面是样条曲线和多边形网格的结合体，这-特性使得细分曲面成为设计和制造模型统-化的最适合的选择。

目前，传统的多种形式的曲面粗加工算法经已基本成熟 ，然而针对细分曲面粗加丁刀轨生成算法 而言，在该领域的研究还甚少。闪此，对 Catmul-clark细分曲面的粗加工刀轨生成算法进行了研究：首先采用 自适应细分生成粗DIr.网格，然后采用层切法生成切层轮廓，同时消除等距网格过程中产生的白交 ，最后通过加T实例验证该方法的可行性。

2构建加工模型零件的粗加工模型必须完全包围精加工模型并留有-定的加T余量，通常通过等距精加工模型得到。为了得到更加精确的精加T模型，需要将初始控制网格细分很多次，对于Catmul-Clark细分 1而言，-次细分后网格数量是上-次的4倍，因此如果直接采用等距精加工模型得到粗加工模型势必引起网格数量多，计算量大等缺点。此外，数控加工是不断地去除零件上多余的材料，因此其体积在不断地缩校Catmul-Clark细分后得到的网格在曲面的凸起部分不断的向极限曲面收缩，而在其凹入部分则不能完全包围极限曲面，如图 1所示圈起来的部分，如果以此作为粗加工曲面则会产生过切，此时需要将控制网格再进行细分使得网格凹入部分能更逼近极限曲面，这样同样会引起数据量庞大导致计算复杂。因此采用文献 的方法，即通过自适应细分构造-个特征简单且能够完全包围极限曲面的粗加工网格。

3粗加工刀轨生成层切法是-种被广泛应用的粗加工方法，其主要包括两个步骤：切削层上构造加工区域和在切削区域内规划刀具轨迹 ，正来稿日期：2012-06-04基金项目：上海市教育委员会重点学科建设项目(J519o2)；上海市电机学院科研启动经费项目资助(11C405)作者简介：原恩桃.(1978-)，女，副教授，博士，主要研究方向：数字化没计制造、CAD/CAM