● 摘要
本论文在国家科技重大专项课题的支持下，对飞机结构件数控加工快速编程中的刀具自动选取技术开展专门研究。在探讨复杂平面型腔可加工区域和瓶颈距离等关键基础计算问题，以及深入分析飞机结构件数控加工各阶段工艺的基础上，研究和建立刀具选取算法，为实现飞机结构件数控加工自动编程提供关键技术支持。
本文主要内容如下：
1、复杂平面型腔可加工区域计算原理及算法。在分析平面型腔及其加工刀轨特点的基础上，引入模拟滚圆法理论，研究和建立跨弧计算及其有效性判断准则、以及触线计算和识别等方法，并在此基础上提出和设计触线链构造和可加工区域计算等算法，为粗加工刀具选取提供基础算法支持。
2、复杂平面型腔瓶颈距离计算方法。从几何的微观角度深入分析瓶颈区域几何元素结构特点，并据此将平面型腔中的瓶颈距离转化为线与线之间的距离计算。依据平面型腔的几何属性与工艺知识，制定一系列瓶颈距离有效性判定及优化准则。综合运用这些方法和准则，建立平面型腔瓶颈距离计算算法。
3、飞机结构件数控加工粗加工刀具选取算法。分析飞机结构件数控粗加工工艺流程及特点，归纳总结粗工艺经验，并制定成相应的工艺准则。以整体零件加工为背景，以保证加工效率为前提，定义精加工刀具几何参数的优化与合并几何约束准则。综合工艺准则、几何约束准则和复杂平面型腔可加工区域计算算法，构建飞机结构件粗加工刀具选取算法。
4、飞机结构件数控加工精加工刀具选取算法。分析、归纳和总结飞机结构件腹板、转角、侧壁和切断等各精加工工艺和特点，并以加工效率为前提，定义精加工刀具几何参数的选取与优化准则，由此研究和建立飞机结构件腹板加工、转角加工、侧壁加工、补加工和切断加工刀具选取等算法。
运用上述技术和算法，设计和开发“飞机结构件快速数控加工准备（PrtRMP）系统”的“刀具自动选取”程序模块。通过实例测试及应用，验证这些程序的正确性和实用性。