[發(fā)明專利]在三維CAD/CAM環(huán)境中設(shè)計(jì)和加工輪胎模具用文字的系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010512829.1
• 申請(qǐng)日: 2010-10-20
• 公開（公告）號(hào): CN101968896A
• 公開（公告）日: 2011-02-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊超英;張道忠;張坤;李曉棟;許寧;李勝利;楊森
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東山大華天軟件有限公司
• 主分類號(hào): G06T17/40
• 分類號(hào): G06T17/40
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 37221
• 代理人: 張勇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種在三維CAD/CAM環(huán)境中設(shè)計(jì)和加工輪胎模具用文字的系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

目前在輪胎模具的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)中，有大量的工作涉及到文字的設(shè)計(jì)與加工，而現(xiàn)有的三維CAD/CAM系統(tǒng)，不能滿足企業(yè)在產(chǎn)品上對(duì)文字的多種設(shè)計(jì)與加工需求。

目前企業(yè)應(yīng)用的CAD軟件也可以實(shí)現(xiàn)文字的設(shè)計(jì)與加工，但其操作過程繁瑣，設(shè)計(jì)出的文字效果不佳，可加工性較低。現(xiàn)在普遍的文字計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)是通過以下操作來完成的，首先在二維CAD中設(shè)計(jì)文字，然后將其導(dǎo)入三維模型中，逐條選擇文字輪廓線，判斷加工順序，生成加工路徑。這一操作過程的缺點(diǎn)是：1)文字導(dǎo)入三維CAD中以后不能進(jìn)行修改，若有修改必須在二維CAD中修改，再重新導(dǎo)入三維CAD中。2)文字導(dǎo)入到三維CAD中以后，會(huì)分解成很多無序線段，一方面在選擇文字輪廓時(shí)，只能逐個(gè)線條進(jìn)行選擇；另一方面進(jìn)行加工時(shí)，須對(duì)線段進(jìn)行重新排序生成加工軌跡。3)投影在輪胎錐面?zhèn)让嫔系奈淖州喞獣?huì)產(chǎn)生變形。4)不能滿足輪胎模具企業(yè)的多種文字排列方式。5)不能保證在有弧度的輪胎側(cè)面上文字加工的精度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的正是為了解決上述問題，提出了一種直接在三維CAD環(huán)境中生成和編輯輪胎模具用文字的系統(tǒng)及方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種在三維CAD環(huán)境中生成和編輯輪胎模具用文字的系統(tǒng)，它主要由文字設(shè)計(jì)模塊、NC數(shù)據(jù)生成模塊和NC裝置組成，文字設(shè)計(jì)模塊通過三維CAD平臺(tái)與NC數(shù)據(jù)生成模塊連接，NC數(shù)據(jù)生成模塊與NC裝置連接；其中，

文字設(shè)計(jì)模塊用于在三維CAD環(huán)境中設(shè)計(jì)和編輯文字，并將文字輪廓提取出來進(jìn)行顯示；

NC數(shù)據(jù)生成模塊用于根據(jù)文字輪廓生成刀路軌跡并進(jìn)一步根據(jù)機(jī)床情況生成NC程序；

NC裝置用于根據(jù)NC程序控制機(jī)床的加工動(dòng)作進(jìn)行文字加工；

三維CAD/CAM系統(tǒng)是輪胎模具用文字生成、編輯和加工系統(tǒng)的運(yùn)行平臺(tái)，通過CAD/CAM可識(shí)別的元素表示文字。

所述文字設(shè)計(jì)模塊包括：

文字編輯器，用于編輯文字的內(nèi)容與樣式；

文字預(yù)覽器，用于對(duì)所編輯的文字進(jìn)行實(shí)時(shí)預(yù)覽；

文字格式轉(zhuǎn)換器，用于把編輯好的文字輪廓提取出來轉(zhuǎn)換成三維CAD環(huán)境可識(shí)別的線；

坐標(biāo)轉(zhuǎn)換器，用于根據(jù)文字的基準(zhǔn)點(diǎn)將文字預(yù)覽器中的文字輪廓進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換以顯示在三維CAD環(huán)境中。

所述NC數(shù)據(jù)生成模塊包括：

刀路軌跡生成器，根據(jù)文字輪廓和輪胎側(cè)面形狀先后進(jìn)行平面刀路軌跡規(guī)劃與曲面刀路軌跡規(guī)劃；

刀路軌跡模擬器，將規(guī)劃好的曲面刀路軌跡進(jìn)行三維模擬動(dòng)畫顯示；

NC程序生成器，用于根據(jù)規(guī)劃好的曲面刀路軌跡和機(jī)床參數(shù)進(jìn)行NC程序編制；

工序文件生成器，用于生成與NC程序相對(duì)應(yīng)的加工工序文件。

一種在三維CAD/CAM環(huán)境中設(shè)計(jì)和加工輪胎模具用文字的方法，它的實(shí)現(xiàn)步驟為：

1)編輯文字的內(nèi)容與樣式；

2)對(duì)文字進(jìn)行排列和預(yù)覽；

3)在三維CAD平臺(tái)中進(jìn)行文字輪廓的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換和顯示；

4)對(duì)文字的內(nèi)外輪廓進(jìn)行判定；

5)對(duì)文字輪廓進(jìn)行偏置計(jì)算；

6)平面刀路軌跡規(guī)劃；

7)曲面刀路軌跡規(guī)劃；

8)根據(jù)機(jī)床參數(shù)生成NC代碼；

9)控制加工設(shè)備完成輪胎上的文字加工。

所述步驟1)中，文字的樣式包括：

1-1)字體樣式，包括文字大小，顯示字體，以及是否有傾斜，加粗，下劃線等特征；

1-2)字間、行間樣式，包括文字的字間距、行間距以、每行不同大小的文字的垂直對(duì)齊方式以及行與行之間的水平對(duì)齊方式；

1-3)圓弧排列樣式，指文字在輪胎上進(jìn)行圓弧排列的樣式，包括：

水平排列，不對(duì)文字進(jìn)行圓弧排列；或者

完全圓弧化，對(duì)文字輪廓上的所有點(diǎn)進(jìn)行坐標(biāo)扇形變換，再將點(diǎn)重新連接生成完全圓弧化的文字；或者

直線除外圓弧化，對(duì)直線只進(jìn)行端點(diǎn)的坐標(biāo)扇形變換，直線的線形不變；或者

不圓弧化，只將每個(gè)字的基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行坐標(biāo)扇形變換，文字輪廓本身不發(fā)生變化；以及

1-4)行間圓弧排列樣式，指行與行之間在文字圓弧排列時(shí)的關(guān)系，包括：

行間統(tǒng)一圓弧化，把多行看做一個(gè)整體進(jìn)行坐標(biāo)圓環(huán)扇形變換；或者

行間獨(dú)立圓弧化，把每行單獨(dú)看做一個(gè)整體進(jìn)行坐標(biāo)圓環(huán)扇形變換。

所述步驟2)中，文字為水平排列時(shí)，計(jì)算與預(yù)覽過程為：