1.一种多轴联动数控加工路径智能规划系统,其特征在于,包括:数据采集单元,用于获取加工工件的形态属性参数信息以及多轴加工机组的轴动属性参数信息;
初始划分单元,用于根据所述形态属性参数信息与所述轴动属性参数信息,对工件加工范围进行初始划分,得到加工范围的初始分段结果和初始轨迹规划结果,其中,所述初始轨迹规划结果包括的各轨迹段的坐标信息;
碰撞核查单元,用于根据所述初始轨迹规划结果对加工过程中切削工具运动路径与工件特征范围的碰撞情况进行碰撞核查;
碰撞规避单元,用于响应于碰撞核查存在碰撞坐标,则回退至所述碰撞坐标的前一坐标执行所述碰撞核查,对切削工具运动的回退频次进行记录,根据所述回退频次,在所述碰撞坐标之前确定新增规避坐标,并更新切削工具的运动路径参数;
路径优化单元,用于根据所述初始分段结果和所述初始轨迹规划结果对更新后的运动路径参数进行路径优化。
2.根据权利要求1所述的一种多轴联动数控加工路径智能规划系统,其特征在于,根据所述形态属性参数信息与所述轴动属性参数信息,对工件加工范围进行初始划分,得到加工范围的初始分段结果和初始轨迹规划结果,包括:对工件加工范围进行分段处理,直至达到预设迭代终止条件,得到初始加工分段和初始分段轨迹起点;
向处于多轴加工设备运动范围覆盖区内、且与加工原点距离小于预设距离阈值的初始分段轨迹起点规划不同的基准加工路径;
已规划基准加工路径的初始分段轨迹起点向空间位置最近的未规划基准加工路径的初始分段轨迹起点规划一条与自身基准加工路径不同的基准加工路径,直至所有初始分段轨迹起点都规划基准加工路径;
根据初始分段轨迹起点的基准加工路径为同一初始加工分段内的其他加工点位规划不同的辅助加工路径。
3.根据权利要求2所述的一种多轴联动数控加工路径智能规划系统,其特征在于,对工件加工范围进行分段处理,直至达到预设迭代终止条件,得到初始加工分段和初始分段轨迹起点,包括:将工件加工范围的空间坐标初始化,并从加工范围中随机选择若干个加工点位作为初始分段中心;
根据其他加工点位与所述初始分段中心的空间间距,将其他加工点位分配至空间间距最小的初始分段中心所在分段,得到多个加工分段;
基于加工分段内的所有加工点位对应的形态属性参数信息进行迭代分段直至生成的加工分段的分段中心不再变化或者达到预设迭代回数,将分段中心作为初始加工分段的初始分段轨迹起点。
4.根据权利要求3所述的一种多轴联动数控加工路径智能规划系统,其特征在于,根据所述回退频次,在所述碰撞坐标之前确定新增规避坐标,包括:判断切削工具在相邻轨迹段的回退频次是否大于预设的第一基数;
响应于回退频次大于预设的第一基数,则在到达所述碰撞坐标前遍历符合机组轴动约束的偏移坐标,作为所述新增规避坐标,在所述碰撞坐标之前添加新增规避坐标,以使切削工具以所述新增规避坐标调整运动路径;
响应于回退频次不大于预设的第一基数,则不增加所述新增规避坐标,保持原有加工路径。
5.根据权利要求4所述的一种多轴联动数控加工路径智能规划系统,其特征在于,在到达所述碰撞坐标前遍历符合机组轴动约束的偏移坐标,作为所述新增规避坐标,包括:获取切削工具运动的碰撞坐标,以所述碰撞坐标为起点,逐次进行回退,并在每次回退后,对切削工具运动路径与工件特征范围进行碰撞核查;
判断所述回退频次对应坐标的机组轴动约束满足情况;
响应于回退频次对应坐标满足机组轴动约束,则将所述回退频次对应坐标确认为所述新增规避坐标;
响应于回退频次对应坐标不满足机组轴动约束,则切削工具继续进行回退,并再次判断所述回退频次对应坐标的机组轴动约束满足情况,直至确认所述新增规避坐标。
6.根据权利要求5所述的一种多轴联动数控加工路径智能规划系统,其特征在于,在所述碰撞坐标之前添加新增规避坐标,包括:判断切削工具到达所述碰撞坐标之前的加工间距是否大于预设的间距标准;
响应于加工间距大于预设的间距标准,则继续进行所述碰撞核查;
响应于加工间距不大于预设的间距标准,则禁用所述碰撞坐标,并重新规划切削工具的运动路径参数。
7.根据权利要求6所述的一种多轴联动数控加工路径智能规划系统,其特征在于,禁用所述碰撞坐标,并重新规划切削工具的运动路径参数,包括:对切削工具回退后的坐标到工件加工起始坐标之间的路径进行最优轨迹规划处理,得到第一优化轨迹,以及对切削工具回退后的坐标到工件预设的加工终点坐标之间的路径进行最优轨迹规划处理,得到第二优化轨迹;
将切削工具回退后的坐标之前轨迹,与所述第一优化轨迹和所述第二优化轨迹的首尾坐标对应连接,并对切削工具的运动路径参数进行更新。
8.根据权利要求7所述的一种多轴联动数控加工路径智能规划系统,其特征在于,根据所述初始分段结果和所述初始轨迹规划结果对更新后的运动路径参数进行路径优化,包括:将工件加工范围中的子范围根据所述初始分段结果和所述初始轨迹规划结果投射到预设加工坐标体系;
将初始化的粒子轨迹点随机投射到子范围所在的所述预设加工坐标体系;
基于粒子轨迹点在所述预设加工坐标体系的位置和子范围在所述预设加工坐标体系的位置为加工范围迭代优化加工轨迹。
9.根据权利要求8所述的一种多轴联动数控加工路径智能规划系统,其特征在于,基于粒子轨迹点在所述预设加工坐标体系的位置和子范围在所述预设加工坐标体系的位置为加工范围迭代优化加工轨迹,包括:响应于粒子轨迹点所在位置没有对应子范围,则将所述粒子轨迹点按照预设步距调整位置;
响应于粒子轨迹点所在位置有对应子范围,则遍历子范围的周边加工区间,确定加工轨迹的适配概率;
响应于没有适配的加工轨迹位置,则粒子轨迹点将对应子范围恢复到子范围在所述预设加工坐标体系的初始投射位置。
10.一种多轴联动数控加工路径智能规划方法,其适用于权利要求1‑9任意一项所述的一种多轴联动数控加工路径智能规划系统,其特征在于,包括:获取加工工件的形态属性参数信息以及多轴加工机组的轴动属性参数信息;
根据所述形态属性参数信息与所述轴动属性参数信息,对工件加工范围进行初始划分,得到加工范围的初始分段结果和初始轨迹规划结果,其中,所述初始轨迹规划结果包括的各轨迹段的坐标信息;
根据所述初始轨迹规划结果对加工过程中切削工具运动路径与工件特征范围的碰撞情况进行碰撞核查;
响应于核查存在碰撞坐标,则回退至所述碰撞坐标的前一坐标执行所述碰撞核查,对切削工具运动的回退频次进行记录,根据所述回退频次,在所述碰撞坐标之前确定新增规避坐标,并更新切削工具的运动路径参数;
根据所述初始分段结果和所述初始轨迹规划结果对更新后的运动路径参数进行路径优化。