一种从CAD模型中识别倒角制造特征的方法与流程

本发明涉及产品模型的制造特征识别加工领域，尤其涉及一种从cad模型中识别倒角制造特征的方法。

背景技术：

1、在数控加工制造领域，倒角是机械零件中常见的一类过渡型制造特征，倒角加工是很常见的一道工序，但各类倒角加工特征很难人工编写代码，基本都需要使用计算机辅助编程，在计算机辅助制造阶段，需要提供准确的加工特征以及特征参数以便生成加工刀路，而目前在计算机辅助制造阶段生成倒角加工刀路时，需要工作人员从待加工的零件三维模型中获取并指定倒角或倒圆的几何特征与参数，这一步骤十分耗时且容易出错，对工作人员技术水平要求很高，尤其是需要加工的零件比较复杂，需要加工的倒角特征和位置比较多的情况，效率很低，且准确率也低。

2、通过检索发现，目前有专利公开号为cn115562182a的发明专利，其核心内容是一种基于3d模型的倒角特征识别加工方法，基于catia软件建立待加工零件3d模型，通过采集工艺参数对待加工零件进行预处理；还有专利公开号为cn116823766a的发明专利，其核心内容是电子设备基于关键点检测算法，对实际生产中带有毛刺或圆弧特征的倒角进行检测时，能够有效定位倒角顶点，并且基于最小外接矩形确定倒角轮廓点，减小了识别面积，上述2件发明的方案都无法实现数控编程阶段的自动化编程。

3、针对以上不足和问题，解决问题的思路是：如果可以从零件cad模型中将倒角面识别出来，并利用识别出来的倒角面，将倒角特征的对应加工参数根据某些方法计算出来，作为计算机辅助制造阶段的输入，即可实现自动化编程，从而大大提高数控编程的工作效率，因此很有必要研发一种可以自动识别零件上倒角制造特征的方法。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种从cad模型中识别倒角制造特征的方法，本发明采用如下技术方案来实现：

2、一种从cad模型中识别倒角制造特征的方法，假定参考面f1和参考面外环上的某一边e1，倒角边距离阈值d0和倒角角度区间[αl，αh]，包括如下步骤:

3、s1：找到与f1相接，且边共有边为e1的面，记为待定倒角面fc；

4、s2：计算f1法向与fc法向的逆时针夹角θ1，若满足θ1＜-αh，-αl＜θ1＜αl，θ1＞αh，将fc判定为非倒角。

5、s3：获取fc的外环，沿fc的外环逐一读取所有边，记为当前读取到的边为e；

6、g)若e不与e1重合且与e1平行，则将其存入到平行边列表edgelist中；

7、h)否则跳过；

8、s4：判断平行边列表edgelist数量是否为1；

9、i)若平行边列表edgelist数量不为1，将fc判定为非倒角面；

10、j)若平行边列表edgelist数量恰好为1，记该平行边为e2；

11、s5：找到与fc相接，且相接边为e2的面记为f2；

12、s6：计算fc法向到f2法向的逆时针夹角θ2，若以下任一条件都不满足：

13、k)且(凸倒角判定条件)；

14、l)且(凹倒角判定条件)；

15、则判定f2为非倒角面，否则记录是凸倒角还是凹倒角，并进入下一步；

16、s7：延伸f1与f2，记f1与f2交线为l1，计算l1与e1的距离d，若d≤d0，则将f2判定为倒角面，否则判定为非倒角面。

17、同时本发明还包括一种从cad模型中识别倒角环的方法，其特征在于：假设给定参考面为f1，在参考面上的外环为w，用chamferlist列表记录已经找到的倒角面：

18、s1:沿某一方向遍历w上的边，获取到该环上的某一边为e1，对e1执行以下操作：

19、j)获取与f1相接，且相接边为e1的面记为f2；

20、k)利用单一面倒角识别算法，判断f2是否倒角面，若是，则加入到chamferlist列表中；

21、s2:沿某一方向遍历该环上的顶点，记获取到的该环上的某一顶点为v，对v执行以下操作：

22、l)获取与v相接的所有面，记这些面的列表为facelist；

23、m)将facelist列表中的参考面f1剔除掉；

24、n)遍历顶点相接面列表facelist中所有面，如果facelist列表中的面已经存在于chamferlist列表中，则剔除掉；

25、o)如果facelist列表剩下来的面数量为1，则将该面记为f4，否则，跳过v，从第2步开始，读取下一顶点v；

26、p)读取f4的外环，获取两顶点其中之一为v的边，分别记为e2，e3

27、q)获取与f4相接，且相接边分别为e2，e3的两张面分别记为f2、f3

28、r)如果f2、f3都在chamferlist列表中，则将f4判定为倒角面。否则将其判定为非倒角面。

29、相比现有技术，本发明的有益效果在于：

30、本发明涉及的倒角识别方法采用从cad模型倒角特征构建过程进行倒推的思路，可以准确地识别cad模型中的倒角特征，有效排除所有非倒角面，识别准确率高，通过输入倒角参数识别阈值，手动精细控制倒角识别条件，满足工艺加工能力的不同需求；通过手工输入识别的参考面和倒角偏置边，可以控制软件识别特定不同位置、不同类型倒角特征，满足不同场景倒角识别需求，同时计算倒角面对应的倒角特征参数以及凹凸性，可以直接用于后续自动化编程参数。

31、上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下是具体的实施例，并配合附图进行图文说明。

技术特征：

1.一种从cad模型中识别倒角制造特征的方法，假定参考面f1和参考面外环上的某一边e1，倒角边距离阈值d0和倒角角度区间[αl，αh]，其特征在于：包括如下步骤:

2.一种从cad模型中识别倒角环的方法，其特征在于：假设给定参考面为f1，在参考面上的外环为w，用chamferlist列表记录已经找到的倒角面；

技术总结本发明公开了一种从CAD模型中识别倒角制造特征的方法，假定参考面F<subgt;1</subgt;和参考面外环上的某一边E<subgt;1</subgt;，倒角边距离阈值d<subgt;0</subgt;和倒角角度区间[α<subgt;l</subgt;，α<subgt;h</subgt;]，通过倒角建模过程、向量的逆时针夹角、倒角的凹凸性、待定倒角面平行边数量对倒角判定的影响、三面排列之间的位置关系、单一倒角判定条件、单一倒角面识别算法、连续倒角面识别、某一平面为参考面的连续倒角识别等多种方案，倒角识别方法采用从CAD模型倒角特征构建过程进行倒推的思路，有效排除所有非倒角面，识别准确率高；本发明通过输入倒角参数识别阈值，手动精细控制倒角识别条件，识别不同类型倒角特征，满足不同场景倒角识别需求，同时计算倒角面对应的倒角特征参数以及凹凸性，可以直接用于后续自动化编程参数。技术研发人员：陶建华,陈彬,杨书荣,刘星雄受保护的技术使用者：湖南机企猫网络科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18