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龙图腾网获悉合肥工业大学申请的专利基于分级无干涉可行域的叶盘加工刀轴矢量求解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：CN117991721B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-01-30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：202410132976.8，技术领域涉及：G05B19/408；该发明授权基于分级无干涉可行域的叶盘加工刀轴矢量求解方法是由田晓青;陈锐;韩江;夏链设计研发完成，并于2024-01-31向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于分级无干涉可行域的叶盘加工刀轴矢量求解方法在说明书摘要公布了：本发明属于多轴数控加工领域，具体涉及一种基于分级无干涉可行域的叶盘加工刀轴矢量求解方法及其对应的刀轴矢量的优化装置。该方法首先在新构建的刀触坐标系内实现对刀轴空间的前倾角和侧倾角进行分区划分，分级离散化刀轴矢量。然后在不同区间范围内，对待干涉点序列进行碰撞规则检测判断，筛选出无干涉的刀轴矢量可行域。接着建立基于刀轴矢量角度变化最小为优化目标求解模型，求解叶片加工路径中刀轴矢量，并计算得到最小权值的刀轴路径。最后，构建一个移动加权平滑模型，用于得到加工路径中的光顺刀轴矢量。本发明解决了五轴加工过程中刀具与零件曲面间的碰撞干涉和过切干涉问题，并提高无干涉刀轴矢量的计算效率。

本发明授权基于分级无干涉可行域的叶盘加工刀轴矢量求解方法在权利要求书中公布了：1.一种基于分级无干涉可行域的叶盘加工刀轴矢量求解方法，其特征在于，其包括如下步骤： S1：基于叶盘工件的几何特征，以YOZ平面表示为刀触点的切平面，建立对应的刀触坐标系； S2：在刀触坐标系内对刀轴矢量的可动空间进行划分，将前倾角θ等值划分为p个维度，并在给定前倾角度下将侧倾角β在四个连续的分级区间内分别划分为q个维度，进而根据每个前倾角θ和侧倾角β的划分结果确定各个区间对应的刀轴矢量T； S3：将过刀具轴线的投影截面为刀具投影受光截面，考虑到刀具端面对投影矩形的影响，以刀轴矢量T的方向为Z轴方向建立如下的刀具坐标系； 上式中，W1为表征刀具坐标系X轴方向的单位向量，W2为表征刀具坐标系Y轴方向的单位向量；KW表示刀具坐标系下Z轴方向的单位向量； S4：建立每个刀轴矢量所表示的刀具的包络盒，从待检测区域内筛选出所有位于包络盒内的待检测点Q的集合； S5：在分级的可动区间内分别对所有刀轴矢量进行碰撞检测判断；遍历给定前倾角取值范围内的侧倾角，进行干涉判定，并记录不干涉刀轴矢量对应侧倾角；进而得到刀触点无干涉情况下刀轴矢量可行域； S6：以两个相邻刀触点之间的刀轴矢量变化量为优化目标，建立整体刀轴矢量的光顺性优化模型； S7：将相邻刀轴矢量的变化量作为权重，并结合加工时刀触点的顺序建立刀轴矢量的带权有向图； S8：通过迪杰斯特拉算法对初始刀轴矢量与刀触点轨迹末端点的刀轴矢量进行连通性检测，并求解出满足光顺性最优的最短加工路径； S9：对加工路径中刀轴矢量进行移动窗口加权平滑处理，最终得到整个加工路径中平滑的刀轴矢量； 其中，步骤S2中，根据划分出的可动区间生成的各个刀轴矢量T的表达式如下： 上式中，ie表示刀触坐标系X轴方向单位向量；je表示刀触坐标系Y轴方向单位向量；ke表示刀触坐标系Z轴方向单位向量；i和j分别表示划分后的前倾角θ和侧倾角β的维度编号；0≤i≤p，0≤j≤q；侧倾角β的取值范围为：β∈[0,π6]，π6,π4]，π4,π3]和π3,π2]；前倾角θ的取值范围为：θ∈-π2，π2。

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