[發明專利]基于三維邊界提取的模具氣壓砂輪進動加工軌跡優化方法

有效

• 申請號: 201310571504.4
• 申請日: 2013-11-13
• 公開（公告）號: CN103761353A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 金明生;計時鳴;張鶴騰;張利;蔡東海
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙) 33213
• 代理人: 吳秉中

1.基于三維邊界提取的模具氣壓砂輪進動加工軌跡優化方法，其特征在于：所述軌跡優化方法包括以下步驟：

(1)通過三維軟件建立模具模型，對模型加工表面進行軌跡規劃，以CLSF文件格式保存，文件擴展名為cls；同時，將模型以VRWL文件格式保存，文件擴展名為wrl；

(2)讀取所述VRML文件，采用正則表達式識別文本數據，然后將數據存儲到數組中，數組包括單位法向量數組、線段數組和坐標數組；

(3)用戶設定“法向量突變閥值T”，簡稱“閥值T”，一般取0.2，閥值T的取值依據三維模型上最大曲率值，曲率越大，閾值T應取越大；

(4)將單位法向量數組內每一條法向量進行兩兩作差，同閥值T進行比較，若差向量的模小于等于閥值T，則認為兩個法向量所對應的三角面是連續的面，面內不存在邊界線，并且，如果這兩個三角面內存在相同頂點的線段，則一定為面內不存在的邊界線，稱為“對角線”，刪除這兩條對角線；如果不存在，則表示兩個三角面不屬于同一面，不作處理；若差向量的模大于閥值T，則認為這兩個三角面是不連續的面，并且，如果這兩個三角面內存在相同頂點的線段，則一定為邊界線，刪除其中一條；如果不存在，則表示兩個三角面不相交，不作處理；

(5)將剩余線段進行整理，得到線段數組；

(6)提取所述線段數組，即邊界線數據，將其用于氣壓砂輪進動拋光軌跡規劃過程中，對軌跡上的任意一個加工點，計算其接觸面中心與每條邊界的距離，若其距離值小于設定的距離R，則對邊界線與加工點的相對位置進行姿態優化。

2.如權利要求1所述的基于三維模型邊界線提取的模具氣壓砂輪進動加工軌跡優化方法，其特征在于：所述步驟(2)中，所述的單位法向量數組是由三角面的三個頂點的法向量求和再取單位向量得到，所述的線段數組是由三角面三頂點兩兩相連得到。

3.如權利要求1所述的基于三維模型邊界線提取的模具氣壓砂輪進動加工軌跡優化方法，其特征在于：所述的步驟(3)中，所述的閾值T的物理意義為：當法向量之差的模小于閾值T時，法向量夾角較小，面夾角接近0度，曲面連續性好。

4.如權利要求1所述的基于三維模型邊界線提取的模具氣壓砂輪進動加工軌跡優化方法，其特征在于：所述的步驟(6)中，姿態優化的具體實施方式為：添加一個約束條件，即氣壓砂輪的切削速度方向不能含有沿邊界外法向相反方向的分量。