基于三维边界提取的模具气压砂轮进动加工轨迹优化方法

摘要

基于三维边界提取的模具气压砂轮进动加工轨迹优化方法，所述轨迹优化方法包括以下步骤：（1）建立模型，保存轨迹规划的CLSF文件和模型的VRML文件；（2）读取VRML文件，采用正则表达式识别文本数据，然后将数据存储到数组中；（3）用户设定“法向量突变阀值”，其取值依据三维模型上的最大曲率值，曲率越大，阀值应取越大；（4）将单位法向量数组内的法向量进行两两作差后取向量模，同阀值进行比较，根据比较结果删除对角线和重复的边界线；（5）将剩余线段进行整理，得到边界线数组；（6）计算轨迹规划上任意加工点的接触面中心与每条边界的距离，对边界线与加工点的相对位置进行姿态优化。该方法考虑气压砂轮进动加工轨迹规划中的边界问题，效果显著。

主权项

基于三维边界提取的模具气压砂轮进动加工轨迹优化方法，其特征在于：所述轨迹优化方法包括以下步骤：(1)通过三维软件建立模具模型，对模型加工表面进行轨迹规划，以CLSF文件格式保存，文件扩展名为cls；同时，将模型以VRWL文件格式保存，文件扩展名为wrl；(2)读取所述VRML文件，采用正则表达式识别文本数据，然后将数据存储到数组中，数组包括单位法向量数组、线段数组和坐标数组；(3)用户设定“法向量突变阀值T”，简称“阀值T”，一般取0.2，阀值T的取值依据三维模型上最大曲率值，曲率越大，阈值T应取越大；(4)将单位法向量数组内每一条法向量进行两两作差，同阀值T进行比较，若差向量的模小于等于阀值T，则认为两个法向量所对应的三角面是连续的面，面内不存在边界线，并且，如果这两个三角面内存在相同顶点的线段，则一定为面内不存在的边界线，称为“对角线”，删除这两条对角线；如果不存在，则表示两个三角面不属于同一面，不作处理；若差向量的模大于阀值T，则认为这两个三角面是不连续的面，并且，如果这两个三角面内存在相同顶点的线段，则一定为边界线，删除其中一条；如果不存在，则表示两个三角面不相交，不作处理；(5)将剩余线段进行整理，得到线段数组；(6)提取所述线段数组，即边界线数据，将其用于气压砂轮进动抛光轨迹规划过程中，对轨迹上的任意一个加工点，计算其接触面中心与每条边界的距离，若其距离值小于设定的距离R，则对边界线与加工点的相对位置进行姿态优化。