[發(fā)明專利]模擬門(mén)型加工過(guò)程的方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910596903.3
• 申請(qǐng)日: 2019-07-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110262389B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳航;張振維
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東三維家信息科技有限公司
• 主分類號(hào): G05B19/19
• 分類號(hào): G05B19/19
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 徐彥圣

本發(fā)明提供了一種模擬門(mén)型加工過(guò)程的方法及裝置，涉及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和生產(chǎn)加工的技術(shù)領(lǐng)域，包括：定義門(mén)型數(shù)據(jù)，并根據(jù)門(mén)型數(shù)據(jù)配置刀具，生成刀路信息；根據(jù)門(mén)型數(shù)據(jù)創(chuàng)建門(mén)板3D模型；根據(jù)刀具的截面2D數(shù)據(jù)創(chuàng)建刀具3D模型；控制刀具3D模型按照刀路信息進(jìn)行掃掠，生成刀具掃掠體3D模型；判斷刀路信息中是否存在挑角信息；若刀路信息中不存在挑角信息，則基于刀具掃掠體3D模型，利用CSG體素構(gòu)造法對(duì)門(mén)板3D模型做布爾差操作以切除多余材料，得到加工順序；根據(jù)加工順序模擬門(mén)板加工流程，得到模擬加工后的門(mén)型實(shí)體造型。本發(fā)明能實(shí)時(shí)完成門(mén)板的配刀操作，快速建模，實(shí)時(shí)仿真，提高時(shí)間復(fù)雜度，降低出錯(cuò)率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和生產(chǎn)加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種模擬門(mén)型加工過(guò)程的方法及裝置。

背景技術(shù)

基于計(jì)算機(jī)動(dòng)態(tài)圖形實(shí)現(xiàn)的仿真技術(shù)，目前在工業(yè)加工領(lǐng)域是比較成熟的。該方法可動(dòng)態(tài)模擬工件數(shù)控切削的整個(gè)過(guò)程，在刀具與工件接觸的位置，工件的模型會(huì)根據(jù)刀具的路徑發(fā)生相應(yīng)的切除操作，從而在計(jì)算機(jī)上實(shí)時(shí)顯示工件加工過(guò)程。但是，在木工切削行業(yè)，仿真軟件相對(duì)較少，基于路徑動(dòng)態(tài)修改實(shí)時(shí)更新3D模型的功能更少。并且目前基于拓?fù)潢P(guān)系或網(wǎng)格數(shù)據(jù)完成布爾差操作實(shí)現(xiàn)銑削過(guò)程，計(jì)算量大，難以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)仿真。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種模擬門(mén)型加工過(guò)程的方法及裝置，以緩解現(xiàn)有技術(shù)中存在的基于拓?fù)潢P(guān)系或網(wǎng)格數(shù)據(jù)完成布爾差操作實(shí)現(xiàn)銑削過(guò)程，計(jì)算量大，難以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)仿真的技術(shù)問(wèn)題。

本發(fā)明提供的一種模擬門(mén)型加工過(guò)程的方法，其中，包括：定義門(mén)型數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述門(mén)型數(shù)據(jù)配置刀具，生成刀路信息；根據(jù)所述門(mén)型數(shù)據(jù)創(chuàng)建門(mén)板3D模型；根據(jù)所述刀具的截面2D數(shù)據(jù)創(chuàng)建刀具3D模型；控制所述刀具3D模型按照所述刀路信息進(jìn)行掃掠，生成刀具掃掠體3D模型；判斷所述刀路信息中是否存在挑角信息；其中，所述挑角信息中的挑角位于任意兩條相交刀路之間的拐彎處；若所述刀路信息中不存在所述挑角信息，則基于所述刀具掃掠體3D模型，利用CSG體素構(gòu)造法對(duì)所述門(mén)板3D模型做布爾差操作以切除多余材料，得到加工順序；根據(jù)所述加工順序模擬門(mén)板加工流程，得到模擬加工后的門(mén)型實(shí)體造型。

進(jìn)一步的，根據(jù)所述刀具的截面2D數(shù)據(jù)創(chuàng)建刀具3D模型包括：獲取刀具的截面2D數(shù)據(jù)；將所述刀具的截面2D數(shù)據(jù)沿Z軸按照預(yù)設(shè)步長(zhǎng)旋轉(zhuǎn)360度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)拉伸，得到多個(gè)三角面片數(shù)據(jù)；根據(jù)所述多個(gè)三角面片數(shù)據(jù)生成刀具3D模型。

進(jìn)一步的，控制所述刀具3D模型按照所述刀路信息進(jìn)行掃掠，生成刀具掃掠體3D模型包括：將所述刀具3D模型在刀路的起始位置處的起始刀具截面和所述刀具3D模型在刀路的終止位置處的終止刀具截面連接，形成至少一個(gè)3D曲面；利用Delaunay空間網(wǎng)格劃分算法對(duì)每個(gè)所述3D曲面進(jìn)行三角網(wǎng)格劃分，生成刀具拉伸體；在所述刀具拉伸體的起始刀具截面和終止刀具截面處分別利用旋轉(zhuǎn)拉伸方法計(jì)算，得到兩個(gè)刀具半旋轉(zhuǎn)體；將所述兩個(gè)刀具半旋轉(zhuǎn)體及所述刀具拉伸體合并，生成刀具掃掠體3D模型。

進(jìn)一步的，基于所述刀具掃掠體3D模型，利用CSG體素構(gòu)造法對(duì)所述門(mén)板3D模型做布爾差操作以切除多余材料，得到加工順序包括：構(gòu)建體素構(gòu)造表示CSG樹(shù)形結(jié)構(gòu)，其中，所述CSG樹(shù)形結(jié)構(gòu)包括所述門(mén)板3D模型以及作為所述門(mén)板3D模型的子節(jié)點(diǎn)的所述刀具掃掠體3D模型；基于所述CSG樹(shù)形結(jié)構(gòu)并根據(jù)Goldfeather算法及SCS算法對(duì)所述門(mén)板3D模型做布爾差操作，得到每條刀路的布爾差過(guò)程；將所有刀路的布爾差過(guò)程按順序排列，得到加工順序。

進(jìn)一步的，所述布爾差操作包括正銑操作與反銑操作。

進(jìn)一步的，在判斷所述刀路信息中是否存在挑角信息之后，還包括：若所述刀路信息中存在所述挑角信息，則根據(jù)所述挑角信息中的挑角起始點(diǎn)和挑角終點(diǎn)創(chuàng)建挑角3D模型；基于所述刀具掃掠體3D模型及所述挑角3D模型，利用CSG體素構(gòu)造法對(duì)所述門(mén)板3D模型做布爾差操作以切除多余材料，得到加工順序。