[发明专利]产品三角Bézier曲面模型数控加工刀轨快速生成方法

权利要求书

1.一种产品三角Bézier曲面模型数控加工刀轨快速生成方法，其特征在于步骤依次为：1)将三角Bézier曲面片对应的控制顶点集合作为数据结点，采用k-means聚类分簇算法对结点轴向包围盒集合进行动态空间聚类划分，建立三角Bézier曲面的R*S树索引结构；2)根据三角Bézier曲面的R*S树索引结构中各层结点轴向包围盒与刀轨截平面的相离、相切和相交三种位置关系，通过深度优先遍历R*S树索引结构查询与刀轨截平面相交的数据结点，从而获取与刀轨截平面相交的三角Bézier面片集合；3)将与刀轨截平面相交的三角Bézier面片集合离散为三角网格；4)将三角网格中的网格单元作为数据结点，建立三角网格R*S树索引结构；5)基于三角网格R*S树索引结构动态获取与刀轨截平面相交的网格单元，通过刀轨截平面与网格单元间的求交获取离散交线段数据，建立离散交线段R*S树动态空间索引结构，通过查询共用端点的交线段的方法跟踪提取各交线段，对离散交线段数据排序生成有序交线；6)计算有序交线各端点在三角Bézier曲面上的近曲面点，并将近曲面点作为刀触点，沿其所在曲面法矢偏置刀具半径距离以获取刀位点，并采用截面线干涉点处理算法进行干涉点处理，顺次连接各刀位点生成三角Bézier曲面数控加工刀轨。

2.根据权利要求1所述的产品三角Bézier曲面模型数控加工刀轨快速生成方法，其特征在于：步骤3)中所述将与刀轨截平面相交的三角Bézier面片集合离散为三角网格的方法具体为：①设定离散精度阈值δ及离散层数N来控制离散后曲面精度，将相交区域三角Bézier曲面片集中任一三角Bézier曲面片s(u，v，w)(0≤u，v，w≤1，u+v+w＝1)作为目标面片进行自适应离散；②采用de Casteljau算法插值计算目标面片上的离散顶点P(u，v，w)(u＝1/N，2/N，…，1；v＝0，1/N，…，1-u；w＝1-u-v)；③连接离散顶点P(u，v，w)、P(u-1/N，v+1/N，w)、P(u-1/N，v，w+1/N)构成网格单元，对于参数v＞0的离散顶点连接P(u，v，w)、P(u-1/N，v，w+1/N)、P(u，v-1/N，w+1/N)构成网格单元；④获取三角Bézier曲面片中以网格单元三个顶点参数值的均值为参数的点，计算该点到对应网格单元的距离d，若d＞δ，将N的值加1，转向步骤②；⑤若三角Bézier曲面中存在未离散三角Bézier曲面片，将该曲面片作为目标面片，转向步骤②，否则三角Bézier曲面自适应离散结束。

3.根据权利要求1所述的产品三角Bézier曲面模型数控加工刀轨快速生成方法，其特征在于：步骤5)中所述的通过查询共用端点的交线段的方法跟踪提取各交线段，对离散交线段数据排序生成有序交线的方法具体为：①以任一交线段为起始线段，查询离散交线段R*S树动态空间索引结构中到起始线段端点距离为零的数据结点；②获取该数据结点中存储的交线段，该交线段与起始线段相连组成新的起始线段；③查询离散交线段R*S树动态空间索引结构中到新的起始线段端点距离为零的数据结点，若存在距离为零的数据结点，转向步骤②；④输出刀轨截平面与三角Bézier曲面模型的有序交线。