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龙图腾网获悉成都永峰科技有限公司;上海工程技术大学;上海交通大学四川研究院申请的专利一种铣刀刀路轨迹生成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：CN116661372B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-05-12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：202310607644.6，技术领域涉及：G05B19/19；该发明授权一种铣刀刀路轨迹生成方法是由刘钢;李忠朋;张立强;杨青平;戴时飞设计研发完成，并于2023-05-26向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种铣刀刀路轨迹生成方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种铣刀刀路轨迹生成方法，包括如下步骤：S1：根据五轴侧铣运动学原理，对五轴侧铣加工非可展直纹面的刀具运动路径进行编码从而确定非可展直纹曲面加工刀位轨迹中任一时刻的刀具位姿；S2：根据微分几何及相关数学知识可以求得初始刀具路径；S3：利用deCasteljau插值算法对初始刀具路径中的刀具中心点轨迹曲线、航向角参数曲线以及倾斜角曲线进行自适应插值，不断更新三条曲线；S4：使用类电磁机制随机优化方法不断迭代刀轨相关曲线控制点数量及位置，直至迭代至最大迭代次数结束搜索；S5：取最后一次迭代的轨迹曲线作为最终的刀路轨迹曲线。实现了沿直纹曲面刀具路径轨迹的的高阶连续性，整体加工质量与加工效率得到了提高。

本发明授权一种铣刀刀路轨迹生成方法在权利要求书中公布了：1.一种非可展直纹面五轴侧铣连续性刀路轨迹生成方法，其特征在于：包括如下步骤: 步骤S1：根据五轴侧铣运动学原理，对五轴侧铣加工非可展直纹面的刀具运动路径进行编码，得到单个刀具位置下的刀尖点坐标、刀轴矢量的航向角和倾斜角； 编码步骤如下： 步骤1.1：刀具中心点的表示:刀具中心点轨迹记为； 步骤1.2：刀轴矢量的表示：刀轴姿态用航向角和倾斜角表示，同时，航向角和倾斜角随着导线的参数的变化不断变化，将航向角和倾斜角表示为曲线参数的函数，分别记为和； 步骤S2：在已知非可展直纹面上下导线方程的情况下，求得直纹面上下两条导线等参数对应两点连接的准线的表达式，求得初始刀具路径； 初始刀具路径的生成包括如下步骤： 步骤2.1：非可展直纹面上下两条准线的样条曲线方程分别为和,在圆柱刀具沿着非可展直纹面扫掠的过程中，刀具会和非可展直纹面下准线产生一系列接触点,记这些接触点构成的接触点集为PiA，i，在这些接触点处对应的非可展直纹面的曲面法向量集和准线向量集分别记作和； 步骤2.2:将下准线上刀具与非可展直纹面接触的一系列接触点集PiA，i沿对应接触点处非可展直纹面的法向偏置一个刀具半径得到一系列离散的刀路轨迹中心点； 步骤2.3：采用三次样条函数拟合接触点偏置之后得到的离散刀具中心点得到完整的刀具中心点轨迹曲线方程为：； 其中，为拟合后的三次样条函数的控制点，求取过程采用最小二乘法； 步骤2.4：拟合三次样条函数控制点的求取采用最小二乘法，使得拟合样条参数曲线和离散刀具中心点之间的距离平方和最小，误差函数可表示为，三次样条函数拟合最优的目标函数为； 步骤2.5：求机床坐标系中刀轴矢量的航向角和倾斜角，由于CLS文件是在工件坐标系中表示的，所以需要通过运动学逆变换将工件坐标系下的刀轴矢量转化到机床坐标系中； 步骤S3：利用deCasteljau插值算法对初始刀具路径中的刀具中心点轨迹曲线、航向角参数曲线以及倾斜角曲线进行自适应插值，不断更新三条曲线； 利用deCasteljau算法自适应增加曲线控制点，不断迭代刀具路径包括的步骤如下： 步骤3.1:通过方程得到Bezier曲线， 其中，为曲线的控制点； 步骤3.2：利用deCasteljau插值算法将Bezier曲线细分为两段，通过方程式得到具体的分割方法； 步骤3.3：经过上述分割方法将三阶Bezier曲线分为两段，其控制点分别为第一段控制点与第二控制点： 步骤3.4:分段后的两段Bezier曲线保持在断点处连续，连续性约束条件为； 其中，a为一比例系数； 步骤S4：使用类电磁机制随机优化方法不断迭代刀轨相关曲线控制点数量及位置，直至迭代至最大迭代次数后，结束搜索； 类电磁机制随机优化方法不断搜索最佳控制点数量，不断迭代刀具路径包括的步骤如下： 步骤4.1：初始化：利用类电磁机制随机优化方法在n维空间随机产生m个样本点，每个样本点对应类电磁机制随机优化方法中的一个粒子，粒子的维度为3N； 其中，N为刀路轨迹中离散刀位的数目； 步骤4.2：局部搜索最优解：给定两个局部随即搜索参数LSITER和，分别代表局部搜索迭代次数和乘数； 步骤4.3：计算每个电荷粒子所受的总力；粒子i所带电荷总量为；粒子i所受的总力为： 其中，为迭代过程中的最优解，为目标函数在处的值,目标函数的表达式为： 其中，为相邻两刀位间的几何误差； 步骤4.4：粒子的位移：在力的作用下带电荷的粒子将产生位移，位移公式为； 步骤4.5：得到最终的最优解； 步骤S5：取最后一次迭代的轨迹曲线作为最终的刀路轨迹曲线。

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