[发明专利]一种基于STL模型交线环的材料去除算法

摘要

本发明涉及一种基于STL模型交线环的材料去除算法，其步骤：基于被加工工件和刀具扫掠体STL模型交线环对被加工工件和刀具扫掠体上参与相交的三角面片进行重构；根据刀具表面三角面片法向量判断被加工工件上以交线为边的新三角面片属于保留表面还是属于去除表面，根据被加工工件表面三角面片法向量判断刀具扫掠体上以交线为边的新三角面片属于参与加工表面还是非参与加工表面；其他面片分类情况根据已分类三角面片快速确定；由被加工工件上保留表面和刀具扫掠体上参与加工表面组成新的封闭表面形成去除材料后的工件模型。本发明克服了实时性差、仿真速度慢，加工效力低等问题，有效地提高加工仿真速度及精度。

主权项

1.一种基于STL模型交线环的材料去除算法，其特征在于，该算法包括以下步骤：1)基于被加工工件和刀具扫掠体STL模型交线环，对被加工工件和刀具扫掠体上参与相交的三角面片进行重构；2)对被加工工件和刀具扫掠体三角面片进行分类：根据刀具扫掠体三角面片法向量判断工件上以交线为边的新三角面片属于保留表面还是属于去除表面，根据被加工工件表面三角面片法向量判断刀具扫掠体上以交线为边的新三角面片属于参与加工表面还是非参与加工表面；其他面片分类情况根据已分类三角面片快速确定；所述步骤2)中，三角面片进行分类具体过程为：2.1)设三角面片T1、T2是分别来自被加工工件及刀具扫掠体上的相交三角面片，I1I2为交线，重构后三角面片T1、T2被划分为若干新三角面片；2.2)对三角面片T₁上以交线I₁I₂为边的新三角面片进行判断，在三角面片T₂法向量一侧的属于保留面，负方向一侧的属于去除面；对三角面片T₂上与交线I₁I₂为边的新三角面片进行判断，在三角面片T₁法向量一侧的属于非参与加工表面，负方向一侧的属于参与加工面；2.3)完成工件及刀具扫掠体上所有以交线为边的新三角面片进行归属分类；2.4)其余三角面片判定方法为：根据相邻三角面片共边的关系，由已分类的三角面片开始向未分类的三角面片遍历；在被加工工件表面，与属于保留面三角面片相邻的仍然是属于保留面，与属于去除面三角面片相邻的仍然是属于去除面；在刀具扫掠体表面，与属于参与加工表面相邻的依然属于参与加工表面，与非参与加工表面相邻的依然属于非参与加工面；3)完成三角面片分类划分后，由被加工工件上保留表面和刀具扫掠体上参与加工表面组成新的封闭表面形成了去除材料后的工件模型。