[發(fā)明專利]一種彎管數(shù)控數(shù)模到CAD數(shù)模轉(zhuǎn)換的方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201611270083.1 | 申請日： | 2016-12-30 |
| 公開（公告）號： | CN106709198B | 公開（公告）日： | 2019-05-24 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 殷磊;張晶晶;孔憲光;常建濤;馬洪波 | 申請（專利權(quán)）人： | 西安電子科技大學(xué) |
| 主分類號： | G06F17/50 | 分類號： | G06F17/50 |
| 代理公司： | 陜西電子工業(yè)專利中心 61205 | 代理人： | 田文英;王品華 |
| 地址： | 710071 陜*** | 國省代碼： | 陜西;61 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 彎管 數(shù)模 控制點 數(shù)模轉(zhuǎn)換 加工 數(shù)控 計算機輔助設(shè)計 矩陣 控制點坐標(biāo) 數(shù)控彎管機 坐標(biāo)值轉(zhuǎn)換 變換矩陣 逆向建模 數(shù)控彎管 應(yīng)用場景 轉(zhuǎn)換 加載 可用 首尾 | ||
1.一種彎管數(shù)控數(shù)模到CAD數(shù)模轉(zhuǎn)換的方法，包括如下步驟：
(1)獲取彎管的加工坐標(biāo)值：
將彎管實體輸入到數(shù)控彎管機，得到彎管在加工坐標(biāo)系YBC中的加工坐標(biāo)值；
(2)獲得1×4矩陣：
(2a)按照下式，在笛卡爾坐標(biāo)系oxyz中，設(shè)置由彎管中每一個直線段首點初始坐標(biāo)值組成的1×4矩陣：
其中，表示由彎管中第i個直線段首點初始坐標(biāo)值組成的矩陣，i的取值范圍為[1，n]，n表示彎管中直線段的總數(shù)；
所述彎管直線段首點是指，在笛卡爾坐標(biāo)系oxyz中由坐標(biāo)系原點延y軸正向進給加工，將彎管中所有直線段最先經(jīng)過坐標(biāo)系原點的端點界定為該直線段的首點；
(2b)按照下式，在笛卡爾坐標(biāo)系oxyz中，設(shè)置由彎管中每一個直線段尾點初始坐標(biāo)值組成的1×4矩陣：
其中，表示由彎管中第i個直線段尾點初始坐標(biāo)值組成的矩陣，Yk表示彎管的第k個加工坐標(biāo)值中的直線段的進給距離，k的取值范圍是[1，n]，k與i的取值相同；
所述彎管直線段尾點是指，彎管在笛卡爾坐標(biāo)系oxyz中由坐標(biāo)系原點延y軸正向進給加工，將彎管中所有直線段最后經(jīng)過坐標(biāo)系原點的端點界定為該直線段的尾點；
(3)獲得首尾點轉(zhuǎn)換后的空間坐標(biāo)值：
(3a)在笛卡爾坐標(biāo)系oxyz中，按照下式，轉(zhuǎn)換彎管中每一個由直線段首點坐標(biāo)值組成的1×4矩陣
其中，si表示由彎管中第i個直線段首點轉(zhuǎn)換后的空間坐標(biāo)值組成的矩陣，A1表示轉(zhuǎn)管變換矩陣，A2表示彎管變換矩陣，A3表示送管變換矩陣，·表示相乘操作；
所述的轉(zhuǎn)管變換矩陣A1的表達式如下：
其中，Ck表示彎管的第k個加工坐標(biāo)值中繞C軸的彎管角度，k的取值范圍是[1，n]，n表示彎管中直線段的個數(shù)，k的取值與i相同，R表示彎管的彎曲半徑；
所述的彎管變換矩陣A2的表達式如下：
其中，Bk表示彎管的第k個加工坐標(biāo)值中繞B軸的轉(zhuǎn)管角度；
所述的彎管變換矩陣A3的表達式如下：
其中，Yk表示彎管的第k個加工坐標(biāo)值中直線段的進給距離；
(3b)分別提取每個1×4矩陣si的前三個分量，依次作為笛卡爾坐標(biāo)系oxyz中彎管的與矩陣對應(yīng)直線段首點轉(zhuǎn)換后的坐標(biāo)值；
(3c)在笛卡爾坐標(biāo)系oxyz中，按照下式，轉(zhuǎn)換彎管中每一個由直線段尾點坐標(biāo)值組成的1×4矩陣
其中，wi表示彎管中由第i個直線段尾點轉(zhuǎn)換后的空間坐標(biāo)值組成的矩陣；
(3d)分別提取每個1×4矩陣wi的前三個分量，依次作為笛卡爾坐標(biāo)系oxyz中彎管的與矩陣對應(yīng)直線段尾點轉(zhuǎn)換后的坐標(biāo)值；
(4)計算彎管控制點的坐標(biāo)值：
(4a)按照下式，計算彎管前n個控制點中每一個控制點的坐標(biāo)值：
其中，(xj,yj,zj)表示彎管中第j個控制點的三維坐標(biāo)值，j的取值范圍為[1，n]，(x’i,y’i,z’i)和(x”i,y”i,z”i)分別表示轉(zhuǎn)換后第i個和第i+1個直線段公垂線上兩個垂足的三維坐標(biāo)值，j與i的取值相同；
(4b)按照下式，計算彎管第n+1個控制點的坐標(biāo)值：
(xn+1,yn+1,zn+1)＝(0,0,0)
(5)建立彎管計算機輔助設(shè)計CAD模型：
將彎管的所有控制點坐標(biāo)值導(dǎo)入到計算機輔助設(shè)計CAD軟件中，建立彎管CAD模型。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種彎管數(shù)控數(shù)模到CAD數(shù)模轉(zhuǎn)換的方法，其特征在于，步驟(1)中所述的加工坐標(biāo)系YBC中的Y軸表示送管DBB，B軸表示轉(zhuǎn)管POB，C軸表示彎管DOB。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種彎管數(shù)控數(shù)模到CAD數(shù)模轉(zhuǎn)換的方法，其特征在于，步驟(4)中所述的彎管控制點是指，在彎管的兩端點與彎管中所有相鄰直線段延長線的交點組成的n+1個點中的每一個點，彎管加工時第一個經(jīng)過笛卡爾坐標(biāo)系oxyz原點的點為彎管的第一個控制點，最后一個經(jīng)過笛卡爾坐標(biāo)系oxyz原點的點為彎管的第n+1個控制點。
該專利技術(shù)資料僅供研究查看技術(shù)是否侵權(quán)等信息，商用須獲得專利權(quán)人授權(quán)。該專利全部權(quán)利屬于西安電子科技大學(xué)，未經(jīng)西安電子科技大學(xué)許可，擅自商用是侵權(quán)行為。如果您想購買此專利、獲得商業(yè)授權(quán)和技術(shù)合作，請聯(lián)系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/201611270083.1/1.html，轉(zhuǎn)載請聲明來源鉆瓜專利網(wǎng)。
