三角Bézier曲面数控精加工刀轨快速生成方法

摘要

本发明提供一种三角Bézier曲面数控精加工刀轨快速生成方法，其特征在于引入动态索引组织三角Bézier面片的拓扑近邻关系，基于该索引快速获取与刀轨截平面相交的三角Bézier面片集，对其中任一相交面片进行初始交点迭代计算，从初始交点开始跟踪求交获取跨越三角Bézier面片的完整交线，将获得的有序交线各端点作为刀触点获取相应刀位点，并进行干涉点处理，顺次连接各刀位点生成数控加工刀轨，实例证明该方法可对任意复杂三角Bézier曲面精确、快速生成适用于球刀的数控精加工刀轨。

主权项

三角Bézier曲面数控精加工刀轨快速生成方法，其特征在于步骤依次为：1)将三角Bézier面片对应的控制顶点集合作为数据结点，采用k‑means聚类分簇算法对结点轴向包围盒集合进行动态空间聚类划分，建立三角Bézier曲面的R*S树索引结构；2)根据三角Bézier曲面的R*S树索引结构中各层结点轴向包围盒与刀轨截平面的相离、相切和相交三种位置关系，通过深度优先遍历R*S树索引结构查询与刀轨截平面相交的数据结点，从而获取与刀轨截平面相交的三角Bézier面片集合；3)对其中任一相交的三角Bézier面片采用平面与三角Bézier曲面迭代计算的方法，进行初始交点计算，准确获取刀轨截平面与三角Bézier面片的初始交点；4)从初始交点开始采用刀轨截平面与三角Bézier曲面跟踪迭代的求交方法，获取跨越三角Bézier面片的高精度完整交线数据；5)将获得的有序交线各端点作为刀触点，沿其所在曲面法矢偏置刀具半径距离以获取刀位点，并采用截面线干涉点处理算法进行干涉点处理，顺次连接各刀位点生成三角Bézier曲面数控加工刀轨。