[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

摘要

一种产品三角Bézier曲面模型数控加工刀轨快速生成方法，属于计算机辅助制造领域。采用R*S树建立三角Bézier曲面的动态空间索引结构，基于该结构快速获取与刀轨截平面相交的三角Bézier曲面片集，依据所设精度阈值将其自适应离散为三角网格，通过对刀轨截平面与离散后三角网格求交获取交线，进而迭代计算交线各端点在三角Bézier曲面上的近曲面点，并将近曲面点作为刀触点，沿其所在曲面法矢方向偏置获取刀位点并进行干涉点处理，顺次连接各刀位点生成三角Bézier曲面适用于球刀的数控加工刀轨。该方法通过迭代计算准确获取交线端点对应近曲面点，并进行干涉点处理，有效保证了数控加工刀轨的生成精度。

主权项

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。