[发明专利]基于主元的飞机样板视口快速设计方法

摘要

本发明涉及一种基于主元的飞机样板视口快速设计方法，属于飞机数字化制造技术领域，该方法首先根据CAD二维图样的一部分作为输入，自动识别视口位置，并自动提取视口的主元；然后以主元为基准进行边界拓展，确定整个视口所包含的曲线，同时得到关联元素、关联元素法矢、基点的信息；再根据飞机零件视口位置的特点，由基点、关联元素法矢、主元曲率中心得到视口类别；最后画出辅线，形成视口，并将连接到视口的曲线进行退化处理。本发明根据二维图形的基本识别，对各曲线进行智能的判别与扩展。将上述方法集合在同一个工具中，预计能够节省70%的时间。为实现样板视口设计的快速化与标准化，奠定了自动化设计的基础。

主权项

一种基于主元的飞机样板视口快速设计方法，其特征在于：包括如下步骤：（1）视口主元识别；（2）视口边界识别；（3）视口类别判定；（4）视口生成；所述的步骤（1）视口主元识别：当视口主元在筋条端头处为直线，即其长度L<筋条端头长度最大值Lm，其它位置处是曲线，即，其曲率C>非筋条端头视口的主元曲率最小值Q；在输入的CAD二维图样中，通过上述的曲率判断及长度判断，检索得到视口位置，此视口位置的曲线即为主元；步骤（2）视口边界识别：针对步骤（1）得到的主元进行扩展，首先依据主元的一个端点开始搜索，若在其它曲线上的投影与自身重合并且落在相应曲线内部或端点上，此为判断通过此主元端点曲线的充要条件，通过这种方式可查找到所有通过主元端点的曲线；若曲线端点不与此主元端点重合，则在此处打断，经过调整后的原曲线和打断后新产生的曲线均通过此主元端点，所有通过此主元端点的曲线构成集合A；若A中曲线与主元在此主元端点处首尾相连，取此曲线与主元在此主元端点处切矢乘积，否则取切矢乘积的负值，取这些值中的最大者所对应的曲线，即为视口的关联元素或视口内部曲线；对筛选出的曲线进行判定，若其曲率C>非筋条端头视口的主元曲率最小值Q或其长度L<单个需检验位置形成的视口中直线长度最大值Li,则其全部位于视口中，与主元相似，对不与主元相交的一端进行上述检索，如此循环，直至得到真正的关联元素；为保证样板视口附近的强度要求，两个视口之间距离有最小值a且一条曲线可以和不止一个主元相连，则只有当其长度不小于La，La =2*Li+a，才是真正的关联元素，否则其为伪主元，当为伪主元时，按其全部位于视口中进行检索，得到到唯一相连线后，若其曲率C>Q，则将其长度值加入到伪主元长度中去，然后与伪主元相似，对不与伪主元相交的一端进行检索，若其曲率C>Q，则将其长度值加入到伪主元长度中去，如此循环,即直线长度累加，直至伪主元长度累加值L’≥La，证明此伪主元为关联元素，若在检索过程中出现唯一相连线曲率C≤Q，则此伪主元全部位于视口当中；对主元两端分别进行此搜索，最终得到整个视口需要包含的所有曲线及其关联元素、关联元素法矢；然后从与主元相接的关联元素端点处沿关联元素远离视口的方向偏移具体工艺要求距离得到的点为基点；步骤（3）视口类别判定：通过视口的两个基点、关联元素在对应基点处的法矢及初始主元的曲率中心之间的相互关系来确定视口类型：即，两关联元素法矢平行且不与两基点连线平行，则为铣切下陷类视口；两关联元素法矢平行则为槽类端头视口或筋条端头类视口；按关联元素法矢还可得到关联元素的角度值；步骤（4）视口生成：对于不同的视口类型，建立标准的开视口方案，进行画线生成视口，并对连接到视口的曲线进行退化处理，具体为根据样板制造工艺，连接到视口的曲线需要退化一段距离s，这类曲线连接到视口中曲线的端点处，且此处也是需要退化曲线的端点，在视口自动扩展过程的同时，进行打断并移出操作，当此曲线长度小于距离s时，直接移除即可满足要求；若长度大于退化距离，则以曲线连接到视口的端点为圆心，以距离s为半径，作出靠近曲线另一端点的交点，由此曲线特性可知，此交点为唯一值，并且其位于曲线内部；在交点处打断曲线，产生的新曲线以交点处为起点，原曲线终点为终点，原需断开曲线终点调整到交点处，若打断前，曲线起始点连接到视口，则移除打断后的原曲线，反之，移除新产生的曲线，对于关联元素，只需先在基点处打断，然后对连接到视口的那一侧进行上述退化处理即可。