[發明專利]異形氣膜孔加工特征識別方法

在審

• 申請號: 202210569429.7
• 申請日: 2022-05-24
• 公開（公告）號: CN114895629A
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 李濟洲;徐維斌;謝海兵;趙建軍
• 申請（專利權）人: 蘇州千機智能軟件有限公司
• 主分類號: G05B19/408
• 分類號: G05B19/408
• 代理公司: 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙) 32257
• 代理人: 李艾

本發明涉及一種異形氣膜孔加工特征識別方法，包括如下步驟：S10：模型預處理；S20：潛在特征搜索及分離；S30：特征鑒定與匹配；S40：合并特征，得到特征識別結果。本發明利用特征搜索的方式得到潛在特征，不識別、誤識別、漏識別的概率低，同時再進行二次鑒定，進一步避免不識別、誤識別、漏識別的情況，有效識別基于圓柱的混合面組孔特征，提高了識別的準確性和識別效率。得到特征識別結果后，直接輸出到特征編程環節，通過基于特征的編程將編程的過程簡化，實現基于特征的自動化編程和刀路的高效復用，提高加工的效率。

技術領域

本發明涉及計算機輔助工藝設計技術領域，尤其是指一種異形氣膜孔加工特征識別方法。

背景技術

渦輪葉片一直以來都是航空發動機的關鍵部件之一，近幾年來我國航空事業的迅速發展對國產航空發動機的性能提出了更高的要求。為了提高渦輪進口溫度，在葉片上加工冷卻氣膜孔是現在最為有效也是應用最為廣泛的技術。

最初應用在渦輪葉片上的氣膜冷卻孔是圓柱孔，Eckert等人較早地對圓柱氣膜孔的冷卻效果進行了實驗研究，發現帶有復合角的圓柱孔具有良好的氣膜冷卻效果。隨著研究工作的深入，國內外學者發現圓柱孔由于其結構局限性，冷氣流的展向覆蓋效果不好；而且由于從圓柱孔射出的冷流法向動量較大，導致射流在近壁面處冷卻效果較差。基于此，國內外關于孔型的研究集中在異型孔上。

由于氣膜孔在渦輪上分布廣，數量大，但在結構和加工方式上高度一致。采用傳統的手動編程方法加工時，需要進行大量的重復勞動，生產效率低。因此出現了加工特征識別技術，加工特征識別技術通過一定的方法將具有加工意義的特征對象從零件模型當中提取出來，通過基于特征的編程將編程的過程簡化，實現基于特征的自動化編程和刀路的高效復用，提高加工的效率。而目前常見的特征識別方法主要針對常見的2.5D加工特征，多為槽，臺，孔等簡單結構，易于識別。采用一般的特征識別方法識別異型氣膜孔時，識別效率低，效果差，出現不識別，誤識別，漏識別的情況。

發明內容

為此，本發明所要解決的技術問題在于克服現有技術中特征識別效率低，效果差，存在不識別、誤識別、漏識別情況的缺陷，提供一種提高異型氣膜孔的編程和加工效率，提高識別的準確性和識別效率，減少識別遺漏的特征識別方法。

為解決上述技術問題，本發明提供了異形氣膜孔加工特征識別方法，包括如下步驟：

S10：模型預處理：定義拓撲面的面類型為特征基面、過渡面或結構面，標識模型每個拓撲面的面類型，選取其中的封閉圓柱幾何面為搜索起點面，將其中的特征基面設定為搜索終止面；

S20：潛在特征搜索及分離：針對每個搜索起點面獲得拓撲環集W和潛在特征面集F；對拓撲環集W中的每個元素w，根據與該元素相鄰的拓撲面的特性，補充該拓撲環集W和特征面集F；將遍歷拓撲環集W后得到的特征面集F輸出作為潛在特征；

S30：特征鑒定與匹配：對潛在特征進行篩選得到第一次鑒定特征；抽取模型上第一次鑒定特征以外的面定義為殘余模型，利用第一次鑒定特征和殘余模型通過圖匹配算法得到補充潛在特征；對補充潛在特征進行篩選得到第二次鑒定特征；

S40：合并：將第一次鑒定特征和第二次鑒定特征合并，得到特征識別結果。

在本發明的一個實施例中，在步驟S20中，根據與該元素相鄰的拓撲面的特性，補充該拓撲環集W和特征面集F包括如下步驟：

S21：針對拓撲環集W中第一個未搜索環，檢查與該環相鄰的拓撲面，提取其中不屬于潛在特征面集F的面作為搜索面組；

S22：判斷搜索面組中的所有面是否連通，若不連通，則轉步驟S26，否則執行步驟S23；

S23：判斷搜索面組中是否存在過渡面，若存在，則判斷該過渡面是否與當前的搜索起點面直接拓撲相鄰，若不相鄰，將該過渡面標識為特征搜索終止面；