[发明专利]工件加工仿真

权利要求书

1.一种用于仿真用切割工具加工工件的计算机实现的方法，所述切割工具具有切割部分和非切割部分，其中所述方法包括：

提供(S10)表示所述工件的建模体和所述切割工具的轨迹，其中，所述轨迹由函数t^∈[0，1]→Traj(t)定义，其中t表示时间，并且对于每一t^∈[0，1]，Traj(t)是由旋转Rot(t)和平移Trans(t)定义的等容变换，其中对于三维空间的点x，Traj(t)(x)＝Rot(t)x+Trans(t)；

确定(S20)所述切割工具的碰撞扫描，其中所述碰撞扫描表示当所述切割工具跟随所述轨迹时由所述切割工具的非切割前端扫描的体，在所述切割工具在所述轨迹上的给定位置，当所述切割工具跟随所述轨迹时的所述切割工具的非切割前端是当所述切割工具跟随所述轨迹时在这个位置与立体碰撞的所述切割工具的点的子集；

根据所述确定(S20)步骤来测试(S30)与所述工件的碰撞；

其中，S_outer是所述非切割部分的边界，其也是所述切割工具的外部边界，并且其中，n(x)是点x的外部标准矢量：

其中，所述方法包括确定所述切割工具的保护前端，并且其中，确定所述碰撞扫描包括确定所述非切割部分扫描的体以及由所述保护前端扫描的体，在所述轨迹上的所述切割工具的给定位置，当所述切割工具跟随所述轨迹时，所述保护前端是阻止所述切割工具的其它点在这个位置与立体相碰撞的所述切割工具的点的子集，其中，所述保护前端protectFront(t)是由如下定义的S_protect的子集：

其中，S_protect是不在S_outer中的所述非切割部分的边界，所述碰撞扫描是由所述非切割部分扫描的所述体与由所述保护前端扫描的所述体之间的差，所述碰撞扫描等于

其中，V是所述非切割部分；或者

确定所述碰撞扫描包括确定当所述切割工具跟随所述轨迹时由所述切割工具的所述非切割前端扫描的体，其中，所述非切割前端Front(t)是由如下定义的S_outer的子集：

所述碰撞扫描是由所述非切割前端扫描的所述体，所述碰撞扫描等于

2.根据权利要求1所述的方法，其中，当所述方法包括确定所述切割工具的保护前端并且确定所述碰撞扫描包括确定由所述非切割部分扫描的体和由所述保护前端扫描的体时，所述工件由一组深度元素表示，每一个深度元素包括表示线和所述工件之间的交叉的至少一条线段的组，并且其中测试所述碰撞包括对于各个深度元素：

确定与所述保护前端扫描的体相交叉的所述各个深度元素的线段，

由此更新所述各个深度元素，和

评估所更新的各个深度元素的线段是否与所述非切割部分扫描的体相交叉。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述切割部分是凸起的，所述各个深度元素的线段是有序的，并且更新所述各个深度元素包括：

缩短与所述保护前端扫描的体相交叉的最小次序的线段，

缩短与所述保护前端扫描的体相交叉的最大次序的线段，

移除所述最小次序的线段和所述最大次序的线段之间的所有线段。

4.一种CAM系统，包括：

其上记录有用于执行如权利要求1-3中的任意一项所述的方法的指令的存储器，

与所述存储器耦合的处理器，以及

与所述处理器耦合并适于执行所述指令的至少一个图形用户界面。

5.根据权利要求4所述的系统，其中所述处理器是GPU图形处理单元。