[发明专利]一种基于形状的零件分类方法

说明书

本发明公开了一种基于形状的零件分类方法，首先构建零件描述空间，通过提取三维零件模型的形状信息将零件转化为零件描述空间中的点，进而通过点集聚类实现三维零件模型的分类，以零件描述空间中的点集作为输入，通过聚类算法实现零件的分类。本发明克服了现有零件分类方法所存在的所需零件信息量大、描述繁琐的问题，本发明通过提取三维零件模型的形状信息将零件转化为零件描述空间中的点，实现零件从三维空间到零件描述空间的映射，进而通过聚类方法实现三维零件模型的分类，具有较好的实用性。

技术领域

本发明属于零件加工的技术领域，具体涉及一种基于形状的零件分类方法。

背景技术

在制造企业长期的实践中发现，加工过程中存在大量的相似零件，对于这些相似的零件可以使用相似的加工工艺，也可以采用相似的生产制造模式，从而最大限度地对已有资源进行重用，减少制造投入，提高生产效率，使小批量生产获得接近大批量生产的经济效益。

为实现上述目的，一个重要的步骤是对零件进行分类以获得相似的零件集合。目前，随着三维设计技术的不断发展和深入应用，越来越多的零件都采用三维模型的形式设计和存储。因此，以三维零件模型为基础，按照其形状相似性进行分类以形成零件族，进而开展后续的工艺设计和加工，是达到上述目的重要手段。

文献“MBD环境下计算机辅助零件分类技术.航空精密制造技术.2016,52(6):42-45.”公开了一种MBD环境下零件分类技术。该方法以零件所包含的MBD数据集为基础对零件进行编码，进而通过深度学习对零件分类。文献所述方法在对零件分类时用到了工艺描述、零件属性、工程注释等大量零件信息，信息的种类多，且大部分较难获取和统一，对于非MBD模型来说实现过程较为繁琐。因此，有必要从零件本身的形状出发，对零件进行分类。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于形状的零件分类方法，旨在克服现有零件分类方法所存在的所需零件信息量大、描述繁琐的问题，本发明通过提取三维零件模型的形状信息将零件转化为零件描述空间中的点，实现零件从三维空间到零件描述空间的映射，进而通过聚类方法实现三维零件模型的分类，具有较好的实用性。

本发明主要通过以下技术方案实现：一种基于形状的零件分类方法，首先构建零件描述空间，通过提取三维零件模型的形状信息将零件转化为零件描述空间中的点，进而通过点集聚类实现三维零件模型的分类，以零件描述空间中的点集作为输入，通过聚类算法实现零件的分类。

为了更好的实现本发明，进一步的，主要包括以下步骤：

步骤S100：构建零件描述空间C，C为1024维的实数空间；

步骤S200：对于待分类的零件集A，包括n个零件，表示为A＝{a₁,a₂,L,a_n}，将零件a_i转化为零件描述空间C中的点；

步骤S300：将零件集A中的每个零件进行转化，得到零件描述空间C中的点集G＝{g₁,g₂,L,g_n}，G则是A中每个零件在C中的映射。

为了更好的实现本发明，进一步的，还包括以下步骤：

步骤S400：通过k-means算法对G进行聚类，获得聚类结果CG₁,CG₂,L,CG_k，其中k是零件类型的数量，CG_i中包含的点所对应的零件则为一类零件。

为了更好的实现本发明，进一步的，所述步骤S200中在零件表面随机采集点，通过度量点之间的距离形成距离直方图，进而将直方图每个组的高度转化为描述点的坐标。

为了更好的实现本发明，进一步的，所述步骤S200主要包括以下步骤：