[发明专利]一种复杂加工特征通用定义方法

说明书

本发明提供了一种复杂加工特征通用定义方法，包括以下步骤101：导入待识别加工特征的三维设计模型参数；步骤102：定义加工特征的特征组件；步骤103：定义加工特征的几何属性向量；步骤104：定义加工特征的拓扑邻接矩阵；步骤105：定义加工特征的约束向量。

技术领域

本发明属于数字化制造与智能制造技术领域，尤其涉及一种复杂加工特征通用定义方法。

背景技术

加工特征自动识别是实现数控加工自动编程的核心前提，特征解释的合理性与准确性直接影响数控加工程序的质量。目前，典型的识别方法包括基于图、基于痕迹与基于立体分解等方法，其核心思路利用预定义的特征模式在零件模型上搜索满足预定义要求的零件模型表面，实现预定义特征的自动识别。此类方法通常将特征定义与特征识别(特征匹配)融合在一起，即特征定义隐含在具体的识别算法中。由于特征复杂多变，难以在系统开发的时候利用有限个特征模式表达所有的复杂特征。此外，即使对于同一个零件模型，不同用户可能根据机床、刀具与工装夹具等加工制造资源而采用不同的加工工艺方法。因此，现有的特征定义方法适用范围有限、可扩展性差，面对新型特征的识别时通常需要更改识别算法，制约了复杂航空航天产品制造的数字化与智能化水平。

为了使特征识别方法具有较广的适用性，能够满足不同用户、不同领域的加工特征识别需求，本发明提出了一种复杂加工特征通用定义方法。该定义方法独立于具体的识别算法，允许用户根据自身的工艺需求自定义任意复杂加工特征。

发明内容

本发明的目的在于提供一种复杂加工特征通用定义方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤101：导入待识别加工特征的三维设计模型参数；

步骤102：定义加工特征的特征组件；

步骤103：定义加工特征的几何属性向量；

步骤104：定义加工特征的拓扑邻接矩阵；

步骤105：定义加工特征的约束向量。

优选地，所述步骤101的三维设计模型参数包括实体模型与加工坐标系参数。

优选地，所述步骤102为将模型表面中具备相同或相似的几何拓扑属性的面域组合定义为组件，并将加工特征的定义过程转化为独立特征组件的定义过程，由多个独立的特征组件组合构成一个加工特征。

优选地，所述步骤102中采用广义向量定义特征组件。

优选地，所述步骤103中采用特征向量的方法定义特征组件的几何属性向量。

优选地，所述步骤102的特征组件的定义包括定义底面组件和定义侧面组件；其中，

底面组件和侧面组件的方法为：GAV表示广义向量，定义如下：

GAV＝((bv₁,bv₂,…,bv_m),(sv₁,sv₂,…,sv_n))

其中，bv_m表示特征的第m个底面组件，sv_n表示特征的第n个侧面组件，m≥1，n≥0；

底面组件和侧面组件的几何属性向量表达方法表示如下：

bv_i|sv_j＝(name,num,geo,dir,pro,tag)

其中，name、num、geo、dir、pro和tag表示几何属性向量的几何与拓扑属性参数。

优选地，所述步骤104采用特征矩阵的方法定义加工特征的拓扑邻接矩阵，所述拓扑邻接矩阵约定组件之间满足的拓扑属性关系。