主权项 |
一种具有突变特征的复杂曲面模型的快速分割方法,其特征是,该方法将模型上的复杂特征用一组特征长度线段表示,通过对特征长度组的分类提取,实现模型特征的分类提取;首先,将待加工的CAD模型转换成曲面模型文件;然后,将模型拆分成独立特征的曲面片;接着,提取这些特征曲面片的特征长度组;随后,对这些特征长度组进行排序并分组,实现基于曲面模型特征的快速分割;最后,提取分割后的特征曲面中的局部特征以IGES或STEP文件格式输出到CAM环境中,进行刀位轨迹规划;具体步骤如下:第一步:曲面模型文件转换:当利用三维造型软件的前处理器将设计成形的待加工CAD模型转换成IGES或STEP文件格式,并选择曲面选项,实现从实体模型向曲面模型的转换;第二步:模型拆分成独立特征的曲面片:利用OCC提供的TopExp_Explorer类中的函数,访问读入模型中的拓扑数据结构,确认模型各特征的边界数据,将每个曲面特征沿自身边界从模型中剥离形成独立的特征曲面片,保留曲面片间的空间位置上的联系,独立其他特征,并存储在OCC的拓扑形状数据类型中,完成曲面模型的拆分;第三步:提取这些特征曲面片的特征长度组:同样利用TopExp_Explorer类中的函数提取被剥离后的曲面片的边界及顶点信息,利用BOPTools_Tools::PointOnEdge()函数插值补全缺失的边界信息,存储边界上全部已知节点;在笛卡尔坐标系下,求得所有节点中最大和最小的三个方向坐标值,建立一个恰好完整包含特征曲面片全部信息的特征长方体,该长方体的长、宽、高及体对角线长度便是所要提取的特征曲面片的特征长度组,将特征尺寸按长度排序后存储在一个结构体中;第四步:对这些特征长度组按大小进行排序并分组,实现基于曲面模型特征的快速分割:首先依据体对角线长度对曲面片进行初步排序,在初步排序相似的曲面片间选取其他特征尺寸进行分类,将特征尺寸相似的曲面片归入一类,并添加相同标记;最后,将标记相同的曲面片分组显示,完成快速分割;第五步:提取分割后的特征,进行刀位轨迹规划:提取对加工产生较大影响的局部特征,以IGES或STEP文件格式输出到CAM中;经后置处理,与模型剩余部分生成的优化刀位轨迹整合,实现复杂曲面零件在数控机床上的一体化加工。 |