一种兼容多种几何模型格式的高效等级工具路径规划方法

在计算机辅助制造（CAM）工具路径规划领域，等级方法展示了显著的优势，包括路径长度更短和避免自交。然而，它们的实际应用受到对三角网格的专属依赖以及易受网格质量问题（如细长三角形）的影响。为了解决这些限制，本文提出了一种新颖的工具路径生成方法，将热扩散理论与图像处理相结合，使其兼容多种计算机辅助设计（CAD）格式（点云、三角网格和边界表示模型），同时确保计算的鲁棒性。该方法将输入模型投影到平面以形成图像，然后进行热扩散模拟，结合加工特性使用图像处理进行稳定和高效的计算，并提取等温线作为工具路径。该方法生成的工具路径平滑，条带宽度利用率高。与之前的等级方法相比，它实现了更快速和稳定的计算以及对边界表示模型的全球多表面路径规划。与商业软件的实验验证表明，在减少加工时间和改善表面质量方面表现出优越性。