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龙图腾网恭喜南京师范大学;南京中科煜宸激光技术有限公司申请的专利一种复杂结构件增减材制造工序规划方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114819559B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-13发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210383348.8，技术领域涉及：G06Q10/0633；该发明授权一种复杂结构件增减材制造工序规划方法是由叶欣雨;谢非;杨继全;邢飞;锁红波;刘谦;陈羽馨;王可;吴倩茹设计研发完成，并于2022-04-13向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种复杂结构件增减材制造工序规划方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种复杂结构件增减材制造工序规划方法，包括：将复杂结构件的全部空心腔体进行实心化；确定实心化后的复杂实心结构件的特征分割位置，确定整体分割方案，并且对特征分割位置进行调整、合并，得到最优工序规划；将复杂结构件中所含的全部空心腔体划分为空心柱体和空心球体两种，进行特征分割，确定空心腔体分割方案，实现空心腔体的工序预规划；得到复杂结构件的完整分割方案；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划方案。本发明可以实现含有空心腔体的复杂结构件最优化的增减材制造工序规划，解决了增减材制造复杂空心结构件中的复杂工序问题，具有在保证高精度的要求下提高效率和加工质量的优点。

本发明授权一种复杂结构件增减材制造工序规划方法在权利要求书中公布了：1.一种复杂结构件增减材制造工序规划方法，其特征在于，包括如下步骤： S1：将给定含有空心腔体的复杂结构件中所含的全部空心腔体进行实心化； S2：将实心化后的复杂实心结构件上根据干涉碰撞情况找到干涉碰撞交接处的位置作为特征分割位置，根据特征分割位置确定整体分割方案，并且对特征分割位置进行调整、合并，得到最优工序规划； S3：将给定含有空心腔体的复杂结构件中所含的全部空心腔体划分为空心柱体和空心球体两种； S4：对空心柱体和空心球体这两种空心腔体分别进行单独的特征分割，对特征分割位置进行调整、合并，确定空心腔体分割方案，实现空心腔体的工序预规划； S5：将整体分割方案和空心腔体分割方案进行合并得到含有空心腔体的复杂结构件的完整分割方案； S6：基于完整分割方案，对含有空心腔体的复杂结构件的增减材制造工序序列的执行顺序进行调整、合并，以减少增材打印头和减材切削刀具的切换次数，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划方案； 步骤S2包括如下过程： 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削刀具的干涉碰撞情况找到干涉碰撞交接处的位置作为特征分割位置，将复杂实心结构件分割成多个子特征结构； A2：将得到的多个子特征结构进行工序序列排序，来确定整体分割方案并且根据特征分割位置对多个子特征结构进行调整、合并，以保证复杂实心结构件的分割次数最少，得到最优工序规划； 步骤A1具体为：对实心化后的复杂实心结构件进行增材打印头和减材切削刀具的可达性评估，根据可达性评估对实心化后的复杂实心结构件上增材打印头和减材切削刀具的干涉碰撞情况进行分析，找到n处干涉碰撞，将干涉碰撞交接处的位置作为特征分割位置，将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之前先对已成形部分进行精加工减材切削； 步骤A2具体为： 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始工序序列排序，构成初始工序序列集合Pro·seq，如以下公式1所示： Pro·seq＝{IN1,DE1,IN2,DE2,…,INm,DEm,…,INf,DEf|m＝1,2,…,f}1 式中，Pro·seq为代指实心化后的复杂实心结构件上的初始工序序列集合，INc为代指实心化后的复杂实心结构件上的初始工序序列中第c个子特征结构的增材工序，DEc为代指实心化后的复杂实心结构件上的初始工序序列中第c个子特征结构的减材工序，m为代指实心化后的复杂实心结构件上的初始工序序列中第m个子特征结构，f为实心化后的复杂实心结构件进行特征分割之后分割成的子特征结构个数； 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否还存在增材打印头和减材切削刀具的干涉碰撞情况，若存在增材打印头和减材切削刀具的干涉碰撞情况，则回到步骤A1根据当前存在的增材打印头和减材切削刀具的干涉碰撞情况对特征分割位置进行调整，直至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，则能够确定整体分割方案，在当前方案下根据特征分割位置对f个子特征结构进行调整、合并，以保证复杂实心结构件的分割次数最少，得到最优工序规划； 步骤A2-2中最优工序规划的获取方法为： 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Swithing·T，如以下公式2所示： Swithing·T＝2f-12 式中，Swithing·T为代指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，f为实心化后的复杂实心结构件进行特征分割之后分割成的子特征结构个数； 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个子特征结构进行调整、合并后，以保证复杂实心结构件的分割次数最少；将得到的f个子特征结构的2f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最优工序序列排序，构成最优工序序列集合Pro·seq*，如以下公式3所示： 式中，Pro·seq*为代指实心化后的复杂实心结构件上的最优工序序列集合，INab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为代指实心化后的复杂实心结构件中第a组减材过程中的第b个子特征工序，p1为代指实心化后的复杂实心结构件中第一组增材过程中原有的子特征个数，pi为代指实心化后的复杂实心结构件中第i组增材过程中原有的子特征个数，f为实心化后的复杂实心结构件进行特征分割之后分割成的子特征结构个数； 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Swithing·T*，如以下公式4所示： Swithing·T*＝2i-14 式中，Swithing·T*为代指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，i为最优工序序列排序中进行一次增材工序与减材工序的组数，并且if； 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单独的特征分割具体为： 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面进行竖切作为初步特征分割，此时得到对称的两部分，选定贴近加工平台的那一半部分的空心柱体先进行增材，如果空心柱体的长度短或者空心柱体壁厚薄，对后增材的另一半空心柱体直接进行增材不存在干涉碰撞，则不再进行下一步特征分割；如果空心柱体的长度长或者空心柱体壁厚厚，对后增材的另一半空心柱体直接进行增材存在干涉碰撞，则对后增材的另一半空心柱体再根据刀具可达性范围进行平切特征分割，划分为等长的柱段，直至对后增材的另一半空心柱体直接进行增材不存在干涉碰撞； 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球心的平面进行分割作为初步特征分割，此时得到两个对称的空心半球，选定贴近加工平台的那一半空心半球先进行增材，然后对后增材的另一空心半球再沿垂直于半球平面并且经过空心半球的中心轴的平面进行特征分割，将另一空心半球分割为两半，即为原空心球体的14； 步骤S6具体为： 在含有空心腔体的复杂结构件的最终分割方案确立后，将得到的含有空心腔体的复杂结构件的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腔体的复杂结构件的完整工序规划，构成完整工序规划序列集合FullSeq，如以下公式9所示： 式中，FullSeq为代指含有空心腔体的复杂结构件的完整工序规划序列集合，INc为代指实心化后的复杂实心结构件上的初始工序序列中第c个子特征结构的增材工序，DEc为代指实心化后的复杂实心结构件上的初始工序序列中第c个子特征结构的减材工序，m为代指实心化后的复杂实心结构件上的初始工序序列中第m个子特征结构，k为代指空心腔体的工序预规划序列中第k个子特征结构，f为实心化后的复杂实心结构件进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个子特征结构的减材工序，h为空心腔体进行特征分割之后分割成的子特征结构个数； 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涉碰撞情况，若存在增材打印头和减材切削刀具的干涉碰撞情况，则回到之前步骤根据当前存在的增材打印头和减材切削刀具的干涉碰撞情况对特征分割位置进行调整，直至得到含有空心腔体的复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，在当前方案下根据特征分割位置对g个子特征结构进行调整、合并，以保证含有空心腔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案； 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材切削刀具的次数为Swithing·W，如以下公式10所示： Swithing·W＝2g-110 式中，Swithing·W为代指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后分割成的子特征结构个数； 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个子特征结构进行调整、合并后，以保证含有空心腔体的复杂结构件的分割次数最少；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行含有空心腔体的复杂结构件的最终最优工序序列排序，构成含有空心腔体的复杂结构件的最终最优工序序列集合FullSeq*，如以下公式11所示： 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为代指含有空心腔体的复杂结构件中第t组减材过程中的第u个子特征工序，e1为代指含有空心腔体的复杂结构件中第一组增材过程中原有的子特征个数，el为代指含有空心腔体的复杂结构件中第l组增材过程中原有的子特征个数，g为含有空心腔体的复杂结构件进行特征分割之后分割成的子特征结构个数； 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削刀具的次数为Swithing·W*，如以下公式12所示： Swithing·W*＝2l-112 式中，Swithing·W*为代指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序列排序中进行一次增材工序与减材工序的组数，并且lg； 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划方案。

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