[发明专利]一种基于局部点云匹配的航发叶片陶瓷型芯在位去毛刺路径生成方法

权利要求书

1.一种基于局部点云匹配的航发叶片陶瓷型芯在位去毛刺路径生成方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)生成陶瓷型芯CAD模型理想刀具路径：通过计算机辅助制造软件的“刀具路径规划”功能，沿着陶瓷型芯模具的分型面进行模拟加工，并同时生成相应的刀位文件；从刀位文件中提取刀具移动过程中的刀位点，将所有的刀位点作为陶瓷型芯CAD模型理想刀具路径，记为IE；根据陶瓷型芯待去除毛刺部位的不同，将IE分为n个独立的去毛刺路径，记为IE＝{Ie₁，Ie₂，…，Ie_n}，其中n的取值为待去除毛刺部位总的个数；

2)标定3D扫描仪与机床夹具之间的关系：将3D扫描仪的坐标系记为O_sX_sY_sZ_s，机床夹具坐标系记为O_fX_fY_fZ_f，标定从3D扫描仪坐标系O_sX_sY_sZ_s到机床夹具坐标系O_fX_fY_fZ_f的刚体变换矩阵T1；

3)获取陶瓷型芯点云数据：将陶瓷型芯夹紧在机床夹具中，通过3D扫描仪和机床转台配合获取陶瓷型芯的多片点云数据，通过点云匹配算法将多片点云数据合并为完整的陶瓷型芯点云数据；

4)粗对齐陶瓷型芯CAD模型与陶瓷型芯点云数据：利用步骤2)标定的刚体变换矩阵T1，将陶瓷型芯CAD模型以及步骤1)生成的陶瓷型芯CAD模型理想刀具路径IE＝{Ie₁，Ie₂，…，Ie_n}与步骤3)获得的陶瓷型芯点云数据进行粗对齐，并且将粗对齐后的IE＝{Ie₁，Ie₂，…，Ie_n}记为CE＝{Ce₁,Ce₂,…,Ce_n}，此时CE与待生成的陶瓷型芯去毛刺路径基本重合；

5)分割陶瓷型芯点云数据与粗对齐后的陶瓷型芯CAD模型：利用步骤4)得到的CE＝{Ce₁,Ce₂,…,Ce_n}，对陶瓷型芯点云数据进行分割，得到n个“点云块”，记为PB＝{Pb₁,Pb₂,…,Pb_n}；对于经过步骤4)粗对齐后的陶瓷型芯CAD模型进行分割，得到n个“理想块”，并记为IB＝{Ib₁,Ib₂,…,Ib_n}；

6)局部点云精匹配：在步骤5)中获得的n个“点云块”PB＝{Pb₁,Pb₂,…,Pb_n}与n个“理想块”IB＝{Ib₁,Ib₂,…,Ib_n}之间分别对应的执行局部点云精匹配，点云精匹配结果记为T2＝{T2₁,T2₂,…,T2_n}；

7)陶瓷型芯去毛刺路径生成：结合步骤6)中得到的点云精匹配结果T2＝{T2₁,T2₂,…,T2_n}与步骤4)中的CE＝{Ce₁,Ce₂,…,Ce_n}生成陶瓷型芯的去毛刺路径，并将陶瓷型芯的去毛刺路径记为PE＝{Pe₁,Pe₂,…,Pe_n}。