專利名稱：飛機(jī)結(jié)構(gòu)件筋特征識別方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種飛機(jī)結(jié)構(gòu)件筋特征識別方法，屬于CAD/CAPP/CAM技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
飛機(jī)結(jié)構(gòu)件數(shù)控編程過程中需人工撿取大量幾何、設(shè)置大量參數(shù)和創(chuàng)建大量輔助幾何，數(shù)控編程效率低、質(zhì)量不穩(wěn)定。隨著整體件、薄壁件及特種材料件的增多，數(shù)控編程工作量大幅度增加，飛機(jī)結(jié)構(gòu)件的數(shù)控編程日益成為影響飛機(jī)研制周期的重要瓶頸之一?；谔卣鞯臄?shù)控編程技術(shù)以特征為信息載體，能有效集成加工工藝知識和經(jīng)驗(yàn)，是數(shù)控編程技術(shù)發(fā)展的重要趨勢。特征識別技術(shù)是基于特征的數(shù)控編程技術(shù)的核心環(huán)節(jié)。
飛機(jī)結(jié)構(gòu)件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工特征多，包含大量自由曲面、相交特征和特殊加工區(qū)域。飛機(jī)結(jié)構(gòu)件中的筋特征形狀各異，數(shù)量多，現(xiàn)有的特征識別方法識別準(zhǔn)確率低，識別得到的筋特征難以有效用于飛機(jī)結(jié)構(gòu)件的自動數(shù)控編程。
飛機(jī)結(jié)構(gòu)件中的加工特征包含槽、筋、孔、輪廓等。飛機(jī)結(jié)構(gòu)件中的筋特征位于槽腔與槽腔之間、槽腔與輪廓之間或槽腔內(nèi)部，通常用于加強(qiáng)結(jié)構(gòu)件強(qiáng)度和構(gòu)成輪廓外形。筋特征屬于薄壁結(jié)構(gòu)，通常情況下筋的寬度只有2 4mm，加工易變形。筋特征加工工藝復(fù)雜，數(shù)控編程時(shí)需要創(chuàng)建大量輔助幾何，編程難度大、效率低。筋特征是飛機(jī)結(jié)構(gòu)件中一類非常重要的加工特征，筋特征識別一直是難點(diǎn)問題，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面
I)筋特征的的邊界表示不僅包含拓?fù)涿?，還包含拓?fù)溥?，拓?fù)溥厸Q定特征的走向和筋頂面的區(qū)域大小。傳統(tǒng)基于邊界匹配的特征識別方法只考慮了特征的面表示，因此難以用來識別筋特征。
2)筋特征形狀各異，相交特征大量存在。在飛機(jī)結(jié)構(gòu)件中，共用同一個(gè)筋頂面的相交特征極為常見，這些特征如同城市街道一樣，縱橫交錯，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。筋特征由于相交而存在多重解釋，如何識別相交筋特征，并獲得復(fù)雜相交筋特征的最優(yōu)解釋是筋特征識別的難點(diǎn)問題。
本發(fā)明的筋特征識別方法與實(shí)際工程應(yīng)用相結(jié)合，充分考慮飛機(jī)結(jié)構(gòu)件中筋特征的幾何形狀和加工工藝特點(diǎn)，識別正確率、效率高，可有效用于基于特征的數(shù)控編程，具有良好的應(yīng)用前景。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對目前飛機(jī)結(jié)構(gòu)件筋特征無法自動識別的難題，提供一種飛機(jī)結(jié)構(gòu)件筋特征識別方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案是
一種飛機(jī)結(jié)構(gòu)件筋特征識別方法，其特征是它包括識別預(yù)處理、水平筋頂面提取、 約束幾何面提取、構(gòu)造分割節(jié)點(diǎn)和根據(jù)筋特征定義提取筋特征；
所述的識別預(yù)處理包括導(dǎo)入零件實(shí)體模型，設(shè)定加工坐標(biāo)系，選取參考平面F， 設(shè)定加工特征識別范圍；其中參考平面F的選取依據(jù)為定義幾何面中指向零件材料外部的法向?yàn)槊娴耐夥ㄏ颍x取零件上外法向與加工坐標(biāo)系Z向平行且同向的平面中，在Z向上相對位置最低的面為參考平面F ;加工特征識別范圍的設(shè)定主要根據(jù)加工的需要，飛機(jī)結(jié)構(gòu)件大部分分為單面和雙面兩種結(jié)構(gòu)類型，當(dāng)選擇正面識別時(shí)，自動剔除Z向上在參考平面F以下的幾何元素，僅進(jìn)行參考平面F及以上部分特征的識別，若選擇反面識別，則自動剔除Z向高度大于或等于參考平面F的幾何元素，僅進(jìn)行參考平面F以下部分特征的識別；
所述的水平筋頂面提取是指遍歷零件體的所有面，提取水平筋頂面BF ;零件中所含的水平面P由水平筋頂面和槽特征底面兩部分構(gòu)成，兩種水平筋頂面的篩選種方式有兩種，第一種需要輸入該零件的槽特征識別信息，剔除水平面P中與槽特征底面重合的面， 剩下的面為水平筋頂面BF ;第二種方式是在沒有槽特征識別信息時(shí)，通過人工設(shè)置分離高度H，剔除水平面中在Z向上距離F小于H的面，剩下的水平面為水平筋頂面BF ；
所述的約束幾何面提取是指遍歷水平筋頂面的連接面AF，得到該水平筋頂面包含的所有筋特征約束幾何面CS ;水平筋頂面的連接面AF中包含的面有槽特征的側(cè)面PS、輪廓特征面BS和CS ；CS的獲取方式有兩種，第一種方式需要輸入零件的槽特征和輪廓特征信息，剔除水平筋頂面的連接面AF中與槽特征的側(cè)面PS及輪廓特征面BS重合且與輪廓特征面BS呈凸連接的所有面，剩下的面為CS ;第二種方法是在沒有槽特征及輪廓特征信息的情況下，提取水平筋頂面的連接面AF中與輪廓特征面BS呈凹連接或相切連接的面存入CS 中，水平筋頂面的連接面AF中剩下的連接面記為AFL，提取AFL中具有兩個(gè)相連面，且兩個(gè)相連面中點(diǎn)處外法向夾角在170°到180°之間的面存入CS中，完成所有CS的提??；
所述的構(gòu)造分割節(jié)點(diǎn)DN是指同一水平筋頂面上不同筋特征相交時(shí)形成的交叉區(qū)域；進(jìn)行筋特征識別時(shí)，在構(gòu)造分割節(jié)點(diǎn)處面臨著多個(gè)可選的筋特征走向；因此，具有分割節(jié)點(diǎn)的數(shù)量越多，該水平筋頂面所有具有的特征可行解釋就越多，識別的難度就越大；構(gòu)造分割節(jié)點(diǎn)DN的構(gòu)造方法為
I)提取水平筋頂面的連接面AF中的轉(zhuǎn)角面CFL。提取水平筋頂面的連接面AF中與水平筋頂面BF呈凸連接的面，記作CoF，計(jì)算CoF中每一個(gè)面的最大曲率半徑R，用戶根據(jù)零件中轉(zhuǎn)角半徑的具體情況，設(shè)定轉(zhuǎn)角半徑參考值CR，默認(rèn)情況下CR=30mm，若R〈CR，則該面為轉(zhuǎn)角面，添加到集合CFL中；
2)求出CFL與水平筋頂面BF的交線，即轉(zhuǎn)角邊CE ;將水平筋頂面BF的輪廓邊中除了轉(zhuǎn)角邊CE以外的邊存入ES ;提取出ES中與轉(zhuǎn)角邊CE的相連邊，每一個(gè)轉(zhuǎn)角邊在ES中有兩個(gè)相連邊，分別記作EjP E2，與轉(zhuǎn)角邊的交點(diǎn)分別記作PjP P2。將{CE” (E11P1), (E2, P2)} 記作一個(gè)轉(zhuǎn)角邊單元UCEi,完成所有轉(zhuǎn)角邊單元的構(gòu)造,存入U(xiǎn)CE ；
3)以UCE中任一元素UCEi為起點(diǎn)，搜索UCE中的其他元素，若找到UCEjd^M①UCEi中Em(m=l或2)在點(diǎn)Pm處的切線與UCEj中En (n=l或2)在點(diǎn)Pn處的切線近似平行；②Pm與Pn的距離為所有滿足條件①中的最小值，且該最小距離小于已設(shè)定的筋寬度參考值，則稱UCEi與UCE^屬于同一分割節(jié)點(diǎn)；此時(shí)這兩個(gè)轉(zhuǎn)角邊單元將形成一條共同的筋邊界路徑V，V為過UCEi中的點(diǎn)Pm做Em的切線或?yàn)檫^UCEj中的點(diǎn)Pn做En的切向，V指向Em或 En的中心，以上處理稱為是對UCEi的配對操作，UCEj稱為UCEi的配偶，記作UCEa」)={ (UCEUCEj)，(Em, En)，V}，其中Em，En稱為已配對邊，將UCEaj)存入分割節(jié)點(diǎn)DNi中；在完成UCEi 的配對操作之后，依次對其配偶UCE^進(jìn)行配對操作，此時(shí)需要剔除UCE^中已配對邊En;采取這種逐個(gè)配對的方法，直到無法找到滿足條件的配偶或找到的新配偶已存在于DNi中，則說明已找到構(gòu)成DNi的所有轉(zhuǎn)角邊單元，停止配對；根據(jù)這種方法構(gòu)造出水平筋頂面上的所有分割節(jié)點(diǎn)；
4)對構(gòu)造分割節(jié)點(diǎn)DN中的信息進(jìn)行完善；構(gòu)造分割節(jié)點(diǎn)DN中包含多對轉(zhuǎn)角邊單元，對于只包含一個(gè)配偶的轉(zhuǎn)角邊單元，即只在所有UCEa」)中出現(xiàn)過一次的轉(zhuǎn)角邊單元,提取其非已配對邊Em(m=l或2)，過Pm做Em切線并指向Em的中心,記作V,構(gòu)造新的配對組合 UCE(i； ^ = IUCEi, Em, V}。
所述的根據(jù)筋特征定義提取筋特征是指以CS中的元素為筋特征識別的起點(diǎn)，以降低筋特征加工時(shí)的機(jī)床減速引起的時(shí)間損耗，提高加工效率為出發(fā)點(diǎn)進(jìn)行筋特征的自動識別；識別的具體步驟如下
步驟I)提取CS中的元素為筋特征Ri的起始面CF1, CF1與水平筋頂面BF的交線為Ed1 ;水平筋頂面BF的所有輪廓邊記作EA，在EA中剔除Ed1，提取EA中與Ed1相連的一條邊，記作Ed2，將Ed2加入到EcLList中，作為Ri的起始邊；以Ed2為起始邊，在EA中搜索與之相連的輪廓邊，Ed_List中每添加一個(gè)邊，則在EA中刪除該邊，由此構(gòu)成一個(gè)單向的連續(xù)邊界；在找到相連邊時(shí)需要判斷其是否包含于分割節(jié)點(diǎn)，若相連邊與某個(gè)轉(zhuǎn)角邊單元中的 El或E2重合，則該相連邊包含于分割節(jié)點(diǎn)，說明Ri在該分割節(jié)點(diǎn)處需要進(jìn)行方向的選擇， 也就是該相連邊的下一條筋特征邊界具有多個(gè)選擇；
步驟2)當(dāng)筋特征的某條邊界Eds包含于分割節(jié)點(diǎn)時(shí)，筋特征的下一條邊界將有多個(gè)選擇，選擇數(shù)目及策略由分割節(jié)點(diǎn)中所包含轉(zhuǎn)角面單元的數(shù)量決定，具體的選擇依據(jù)為 ①若該分割節(jié)點(diǎn)處只包含一個(gè)轉(zhuǎn)角邊單元{CES，(E11P1), (E2, P2)}(假設(shè)E1=Eds)，則此分割節(jié)點(diǎn)處只有一條可選路徑，此時(shí)Eds+1為CES，Eds+2為E2,得到Eds+2之后直接進(jìn)行Eds+3的尋找；②若該分割節(jié)點(diǎn)處包含兩個(gè)或兩個(gè)以上的轉(zhuǎn)角邊單元，首先得到Eds作為已配對邊的 UCEa」)，得到路徑向量V，計(jì)算V與分割節(jié)點(diǎn)DN中其余路徑向量Vj的夾角α (0〈a ( ji )， 取α最大的那條路徑向量為Eds的方向選擇，在此分割節(jié)點(diǎn)DN中剔除UCE^和所在的轉(zhuǎn)角邊單元配對UCEfek)，過V和Vjm的起點(diǎn)P和Pjm做直線段s，Eds+1=s，Pjm所在直線作為Eds+2，得到Eds+2之后直接進(jìn)行Eds+3的尋找；
步驟3)當(dāng)在進(jìn)行筋特征邊界提取時(shí)滿足以下條件之一時(shí)，特征構(gòu)造完成①除了起始邊Ed1之外，在得到任一條筋特征邊界之后，判斷其是否包含于CS中的約束幾何面， 若包含，則該筋特征的構(gòu)造完成，表示為R={Rt()p=BF，Rdrive=Ed_List, Rlimit=CSs U CSe}，其中 CSs和CSe分別表示起始和終止約束幾何面；②在進(jìn)行筋特征邊界提取過程中，若相連邊所屬的分割節(jié)點(diǎn)處沒有其他可選路徑時(shí)，筋特征的搜索結(jié)束，表示為R= {R_=BF，RdHve=Ed_ List, Rlimit=CSs};③在提取完滿足終止條件①和②的筋特征之后，若還存在具有可選路徑的分割節(jié)點(diǎn)，此時(shí)以可選路徑最少的分割節(jié)點(diǎn)作為筋特征構(gòu)造起點(diǎn)，選取某一轉(zhuǎn)角邊單元配對UCEaj)為起點(diǎn)，UCEa」) = { (UCEi, UCEj)，(Em, En)，V}，以UCEi中的轉(zhuǎn)角邊CE為起始邊Ed1, Em為Ed2，在EA中剔除Ed1和Ed2，按步驟I)和2)進(jìn)行筋特征邊界的擴(kuò)展，以條件②作為終止依據(jù)，得到筋特征 R={RtQP=BF, Rdrive=Ed_List}。
所述的筋特征(R)可定義為
R=Geo U Attr(I)
Geo=Rtop U Rdrive U Rlimit(2)
Geo表示筋特征的幾何信息，其中Rtt^RtivPRlimit分別表示筋特征的筋頂面、特征邊界、約束幾何；筋頂面與加工坐標(biāo)系Z向垂直，是筋特征的主要加工區(qū)域；筋特征邊界決定特征的走向，是進(jìn)行工藝規(guī)劃和生成刀軌的基礎(chǔ)；約束幾何是限制筋特征起始和終止位置的幾何元素；Attr表示筋特征的非幾何參數(shù)信息，包括特征編號、筋的類型、筋特征邊界類型、特征位置信息和筋頂寬度。
本發(fā)明的有益效果是
I)本發(fā)明根據(jù)飛機(jī)結(jié)構(gòu)件中筋特征的幾何形狀和加工工藝特點(diǎn)，對筋特征給出了完整的定義，識別得到的筋特征可以直接用于自動數(shù)控編程，具有良好的應(yīng)用前景；
2)本發(fā)明提出的筋特征識別方法有效解決了筋特征拓?fù)溥呅畔㈦y以識別的問題， 識別正確率、效率高；
3)本發(fā)明提出的筋特征識別方法以降低筋特征加工時(shí)的機(jī)床減速頻率、提高加工效率為目標(biāo)，對筋特征相交特征識別及多重解釋問題進(jìn)行了有效處理。


圖I本發(fā)明的飛機(jī)結(jié)構(gòu)件筋特征識別方法流程圖2為本發(fā)明的筋特征示意圖，BF表示水平筋頂面，CS表示約束幾何面，PS表示槽側(cè)面，E表示筋特征邊界；
圖3為本發(fā)明的示例零件，用來闡述本發(fā)明的筋特征識別方法，其中BFtl和BF1為水平筋頂面，f” f2, ...，f18為水平筋頂面BF0的連接面，e” e2, ...，e18為水平筋頂面BF0的拓?fù)溥?，f19, f20為水平筋頂面BF1的連接面，e19, e20,…，e29為水平筋頂面BF1的拓?fù)溥叄?br> 圖4為圖3所示零件的分割節(jié)點(diǎn)DNl的局部放大圖，e20,e21, e22, e23為筋特征搜索時(shí)所做的輔助線段，用以將斷開的特征邊界連接在一起；
圖5為采用本發(fā)明提出的筋特征識別方法對圖3所示零件進(jìn)行特征識別以后得到的筋特征R1的局部視圖6為采用本發(fā)明提出的筋特征識別方法對圖3所示零件進(jìn)行特征識別以后得到的筋特征R2的局部視圖7為采用本發(fā)明提出的筋特征識別方法對圖3所示零件進(jìn)行特征識別以后得到的筋特征R3的局部視圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
一種飛機(jī)結(jié)構(gòu)件筋特征識別方法，它新的筋特征定義及具體的識別過程，具體的識別過程包括識別預(yù)處理、水平筋頂面提取、約束幾何面提取、構(gòu)造分割節(jié)點(diǎn)和根據(jù)筋特征定義提取筋特征。
新的筋特征定義為
筋特征(R)定義
R=Geo U Attr(I)
Geo=Rtop U Rdrive U Rlimit(2)
Geo表示筋特征的幾何信息，其中Rt()p、Rdrive> Rlimit分別表示筋特征的筋頂面、特征邊界、約束幾何。筋頂面與加工坐標(biāo)系Z向垂直，是筋特征的主要加工區(qū)域；筋特征邊界決8定特征的走向，是進(jìn)行工藝規(guī)劃和生成刀軌的基礎(chǔ)；約束幾何是限制筋特征起始和終止位置的幾何元素。Attr表示筋特征的非幾何參數(shù)信息，如特征編號、筋的類型、筋特征邊界類型、特征位置信息和筋頂寬度等。
本發(fā)明的飛機(jī)結(jié)構(gòu)件筋特征識別方法具體包括以下步驟
步驟I :識別預(yù)處理，包括導(dǎo)入零件實(shí)體模型，設(shè)定加工坐標(biāo)系，選取參考平面F， 設(shè)定特征識別范圍。其中參考平面F的選取依據(jù)為定義幾何面中指向零件材料外部的法向?yàn)槊娴耐夥ㄏ?，選取零件上外法向與加工坐標(biāo)系Z向平行且同向的平面中，在Z向上相對位置最低的面為參考平面F。加工特征識別范圍的設(shè)定主要根據(jù)加工的需要，飛機(jī)結(jié)構(gòu)件大部分可分為單面和雙面兩種結(jié)構(gòu)類型，當(dāng)選擇正面識別時(shí)，本方法將自動剔除Z向上在參考平面F以下的幾何元素，僅進(jìn)行參考平面及以上部分特征的識別；若選擇反面識別，則自動剔除Z向高度大于或等于參考平面的幾何元素，僅識別參考平面以下部分特征的識別。
步驟2 :遍歷零件體的所有面，提取水平筋頂面BF。零件中所含的水平面P由水平筋頂面和槽特征底面兩部分構(gòu)成，本方法提供兩種水平筋頂面的篩選種方式，第一種需要輸入該零件的槽特征識別信息，剔除P中與槽特征底面重合的面，剩下的面為水平筋頂面； 第二種方式是在沒有槽特征識別信息時(shí)，通過人工設(shè)置分離高度H，剔除水平面中在Z向上距離F小于H的面，剩下的水平面為水平筋頂面。
步驟3 :遍歷水平筋頂面的連接面AF，得到該水平筋頂面包含的所有筋特征約束幾何面CS。AF中包含的面可分為槽特征的側(cè)面PS、輪廓特征面BS和約束幾何面CS。本方法提供兩種水平筋頂面約束幾何面的獲取方式，第一種方式需要輸入零件的槽特征和輪廓特征信息，剔除AF中與PS及BS重合且與水平筋頂面BS呈凸連接的所有面，剩下的面為約束幾何面CS ;第二種方法是在沒有槽特征及輪廓特征信息的情況下，提取AF中與水平筋頂面BS呈凹連接或相切連接的面存入CS中，AF中剩下的連接面記為AFL，提取AFL中具有兩個(gè)相連面，且兩個(gè)相連面中點(diǎn)處外法向夾角在170°到180°之間的面存入CS中，完成水平筋頂面約束幾何面CS的提取。
步驟4 :構(gòu)造水平筋頂面包含的分割節(jié)點(diǎn)DN。定義分割節(jié)點(diǎn)DN為同一水平筋頂面上不同筋特征相交時(shí)形成的交叉區(qū)域。進(jìn)行筋特征識別時(shí)，在分割節(jié)點(diǎn)處面臨著多個(gè)可選的筋特征走向。因此，具有分割節(jié)點(diǎn)的數(shù)量越多，該水平筋頂面所有具有的特征可行解釋就越多，識別的難度就越大。分割節(jié)點(diǎn)DN的構(gòu)造方法具體如下
I)提取AF中的轉(zhuǎn)角面CFL。提取AF中與BF呈凸連接的面，記作CoF，計(jì)算CoF 中每一個(gè)面的最大曲率半徑R，用戶根據(jù)零件中轉(zhuǎn)角半徑的具體情況，設(shè)定轉(zhuǎn)角半徑參考值 CR，默認(rèn)情況下CR=30mm，若R〈CR，則該面為轉(zhuǎn)角面，添加到集合CFL中。
2)求出CFL與水平筋頂面BF的交線，即轉(zhuǎn)角邊CE。將BF的輪廓邊中除了 CE以外的邊存入ES。提取出ES中與CE的相連邊，每一個(gè)轉(zhuǎn)角邊在ES中有兩個(gè)相連邊，分別記作E1和E2，與轉(zhuǎn)角邊的交點(diǎn)分別記作P1和己。將{CE” (E11P1), (E2, P2)}記作一個(gè)轉(zhuǎn)角邊單元UCEi,完成所有轉(zhuǎn)角邊單元的構(gòu)造，存入U(xiǎn)CE。
3)以UCE中任一元素UCEi為起點(diǎn)，搜索UCE中的其他元素，若找到UCEj,滿足①UCEi中EmOn=I或2)與UCEj中En(η=I或2)近似平行(誤差角度在3°以內(nèi))，②并Pm% Pn的距離為所有滿足條件①中的最小值，且該最小距離小于已設(shè)定的筋寬度參考值，則稱 UCEi與UCE^屬于同一分割節(jié)點(diǎn)。此時(shí)這兩個(gè)轉(zhuǎn)角邊單元將形成一條共同的筋邊界路徑V，V為過UCEi中的點(diǎn)Pm做Em的切線或?yàn)檫^UCEj中的點(diǎn)Pn做En的切向，V指向Em或En的中心，以上處理稱為是對UCEi的配對操作，UCEj稱為UCEi的配偶，記作UCEa」) = { (UCEi, UCEj)， (Em, En)，V}，其中Em，En稱為已配對邊，將UCEa」)存入分割節(jié)點(diǎn)DNi中。在完成UCEi的配對操作之后，依次對其配偶UCE^進(jìn)行配對操作，此時(shí)需要剔除UCE^中已配對邊En。采取這種逐個(gè)配對的方法，直到無法找到滿足條件的配偶或找到的新配偶已存在于DNi中，則說明已找到構(gòu)成DNi的所有轉(zhuǎn)角邊單元，停止配對。根據(jù)這種方法可以構(gòu)造出水平筋頂面上的所有分割節(jié)點(diǎn)。
4)對分割節(jié)點(diǎn)DN中的信息進(jìn)行完善。DN中包含多對轉(zhuǎn)角邊單元，對于只包含一個(gè)配偶的轉(zhuǎn)角邊單元，即只在所有UCEaj)中出現(xiàn)過一次的轉(zhuǎn)角邊單元，提取其非已配對邊Em(m=l或2),過Pm做Em切線并指向Em的中心，記作V,構(gòu)造新的配對組合 UCE(i； ^ = IUCEi, Em, V}。
步驟5 :以約束幾何CS中的元素為筋特征識別的起點(diǎn)，以降低筋特征加工時(shí)的機(jī)床減速引起的時(shí)間損耗，提高加工效率為出發(fā)點(diǎn)對進(jìn)行筋特征的自動識別。識別的具體步驟如下
I)提取CS中的元素為筋特征Ri的起始面CFnCF1與水平筋頂面BF的交線為Ed1 ； 水平筋頂面BF的所有輪廓邊記作EA，在EA中剔除Ed1，提取EA中與Ed1相連的一條邊，記作 Ed2，將Ed2加入到EcLList中，作為Ri的起始邊；以Ed2為起始邊，在EA中搜索與之相連的輪廓邊，Ed_List中每添加一個(gè)邊，則在EA中刪除該邊，由此構(gòu)成一個(gè)單向的連續(xù)邊界；在找到相連邊時(shí)需要判斷其是否包含于分割節(jié)點(diǎn)，若相連邊與某個(gè)轉(zhuǎn)角邊單元中的El或E2 重合，則該相連邊包含于分割節(jié)點(diǎn)，說明Ri在該分割節(jié)點(diǎn)處需要進(jìn)行方向的選擇，也就是該相連邊的下一條筋特征邊界具有多個(gè)選擇。
2)當(dāng)筋特征的某條邊界Eds包含于分割節(jié)點(diǎn)時(shí)，筋特征的下一條邊界將有多個(gè)選擇，選擇數(shù)目及策略由分割節(jié)點(diǎn)中所包含轉(zhuǎn)角面單元的數(shù)量決定，具體的選擇依據(jù)為①若該分割節(jié)點(diǎn)處只包含一個(gè)轉(zhuǎn)角邊單元{CES，(E11P1), (E2, P2)}(假設(shè)E1=Eds),則此分割節(jié)點(diǎn)處只有一條可選路徑，此時(shí)Eds+1為CES，Eds+2為E2,得到Eds+2之后直接進(jìn)行Eds+3的尋找若該分割節(jié)點(diǎn)處包含兩個(gè)或兩個(gè)以上的轉(zhuǎn)角邊單元，首先得到Eds作為已配對邊的UCEaj)， 得到路徑向量V，計(jì)算V與分割節(jié)點(diǎn)DN中其余路徑向量'的夾角α (0〈α彡Ji)，取α最大的那條路徑向量Vill為Eds的方向選擇，在此分割節(jié)點(diǎn)DN中剔除UCE(ij和所在的轉(zhuǎn)角邊單配對UCE(s，k)，過V和Vjm的起點(diǎn)P和Pjm做直線段s，Eds+1=s, Pjm所在直線作為Eds+2， 得到Eds+2之后直接進(jìn)行Eds+3的尋找。
3)當(dāng)在進(jìn)行筋特征邊界提取時(shí)滿足以下條件之一時(shí)，特征構(gòu)造完成①除了起始邊Ed1之外，在得到任一條筋特征邊界之后，判斷其是否包含于CS中的約束幾何面，若包含，則該筋特征的構(gòu)造完成，表示為R= {Rt0P=BF, Rdrive=Ed_List，Rlimit=CSs U CSe}，其中 CSs和CSe分別表示起始和終止約束幾何面；②在進(jìn)行筋特征邊界提取過程中，若相連邊所屬的分割節(jié)點(diǎn)處沒有其他可選路徑時(shí)，筋特征的搜索結(jié)束，表示為R= (Rtop=BF, RdHve=Ed_ List, Rlimit=CSs};③在提取完滿足終止條件①和②的筋特征之后，若還存在具有可選路徑的分割節(jié)點(diǎn)，此時(shí)以可選路徑最少的分割節(jié)點(diǎn)作為筋特征構(gòu)造起點(diǎn)，選取某一轉(zhuǎn)角邊單元配對UCEaj)為起點(diǎn)，UCEa」) = { (UCEi, UCEj)，(Em, En)，V}，以UCEi中的轉(zhuǎn)角邊CE為起始邊Ed1, Em為Ed2，在EA中剔除Ed1和Ed2，按步驟I)和2)進(jìn)行筋特征邊界的擴(kuò)展，以條件②作為終10止依據(jù)，得到筋特征 R={RtQP=BF, Rdrive=Ed_List}。
下面以附圖為例進(jìn)行具體的說明
圖I是本發(fā)明的飛機(jī)結(jié)構(gòu)件筋特征識別方法流程圖。
圖2是本發(fā)明定義的筋特征示意圖。
圖3是本發(fā)明的示例零件，用來闡述本發(fā)明的筋特征識別方法。筋特征識別步驟如下
步驟I :識別預(yù)處理，包括導(dǎo)入零件實(shí)體模型，設(shè)定加工坐標(biāo)系，選取參考平面F， 設(shè)定特征識別范圍。其中參考平面F的選取依據(jù)為定義幾何面中指向零件材料外部的法向?yàn)槊娴耐夥ㄏ颍x取零件上外法向與加工坐標(biāo)系Z向平行且同向的平面中，在Z向上相對位置最低的面為參考平面F。圖3所示零件為單面零件，特征識別時(shí)，選取最低的槽底面F 為參考平面，圖中的OXYZ坐標(biāo)系為設(shè)定的加工坐標(biāo)系。
步驟2 :遍歷零件體的所有面，提取水平筋頂面BF。零件中所含的水平面P由水平筋頂面和槽特征底面兩部分構(gòu)成，本方法提供兩種水平筋頂面的篩選種方式，第一種需要輸入該零件的槽特征識別信息，剔除P中與槽特征底面重合的面，剩下的面為水平筋頂面； 第二種方式是在沒有槽特征識別信息時(shí)，通過人工設(shè)置分離高度H，剔除水平面中在Z向上距離F小于H的面，剩下的水平面為水平筋頂面。如圖3所示，以加工坐標(biāo)系Z軸為參照， 槽底面高度為零，BFtl高度為20mm，那么設(shè)置的分離高度H應(yīng)大于零，小于20，這里取H=5mm， 那么識別得到的水平筋頂面為BFtl和BF115
步驟3 :遍歷水平筋頂面的連接面AF，得到該水平筋頂面包含的所有筋特征約束幾何面CS。AF中包含的面可分為槽特征的側(cè)面PS、輪廓特征面BS和約束幾何面CS。本方法提供兩種水平筋頂面約束幾何面的獲取方式，第一種方式需要輸入零件的槽特征和輪廓特征信息，剔除AF中與PS及BS重合且與水平筋頂面BS呈凸連接的所有面，剩下的面為約束幾何面CS ;第二種方法是在沒有槽特征及輪廓特征信息的情況下，提取AF中與水平筋頂面BS呈凹連接或相切連接的面存入CS中，AF中剩下的連接面記為AFL，提取AFL中具有兩個(gè)相連面，且兩個(gè)相連面中點(diǎn)處外法向夾角在170°到180°之間的面存入CS中，完成水平筋頂面約束幾何面CS的提取。如圖3所示，水平筋頂面BFtl共有18個(gè)連接面&，f1；…，f18， 采用第二種方法可以得到水平筋頂面BFtl的約束幾何面f4，f9, f14和f18。
步驟4 :構(gòu)造水平筋頂面包含的分割節(jié)點(diǎn)DN。定義分割節(jié)點(diǎn)DN為同一水平筋頂面上不同筋特征相交時(shí)形成的交叉區(qū)域。進(jìn)行筋特征識別時(shí)，在分割節(jié)點(diǎn)處面臨著多個(gè)可選的筋特征走向。因此，具有分割節(jié)點(diǎn)的數(shù)量越多，該水平筋頂面所有具有的特征可行解釋就越多，識別的難度就越大。分割節(jié)點(diǎn)DN的構(gòu)造方法具體如下
I)提取AF中的轉(zhuǎn)角面CFL。提取AF中與BF呈凸連接的面，記作CoF，計(jì)算CoF 中每一個(gè)面的最大曲率半徑R，用戶根據(jù)零件中轉(zhuǎn)角半徑的具體情況，設(shè)定轉(zhuǎn)角半徑參考值 CR，默認(rèn)情況下CR=30mm，若R〈CR，則該面為轉(zhuǎn)角面，添加到集合CFL中。如圖3所示，由上述方法得到的轉(zhuǎn)角面為f2, f6, f8, f10, f12和f16o
2)求出CFL與水平筋頂面BF的交線，即轉(zhuǎn)角邊CE，并剔除與約束幾何面相交的轉(zhuǎn)角邊。將BF的輪廓邊中除了 CE以外的邊存入ES。提取出ES中與CE的相連邊， 每一個(gè)轉(zhuǎn)角邊在ES中有兩個(gè)相連邊，分別記作E1和E2,與轉(zhuǎn)角邊的交點(diǎn)分別記作P1和 P2O將{CE” (E11P1), (E2, P2)}記作一個(gè)轉(zhuǎn)角邊單元UCEi,完成所有轉(zhuǎn)角邊單元的構(gòu)造，存入U(xiǎn)CE。如圖3和圖4所示，由上述方法得到的轉(zhuǎn)角邊單元為UCE1=R2, (e1； P1), (e3, p2)}, UCE2- {θ6, (θ5, ρ3)，(θ7, ρ4)}，UCE3- {θ12, (θη, ρ5)，(e13, ρ6)}，UCE4- {θ16, (θ15, ρ7)，(θ17, ρ8)}。
3)以UCE中任一元素UCEi為起點(diǎn)，搜索UCE中的其他元素，若找到UCEj,滿足①UCEi中Em(m=l或2)在點(diǎn)Pm處的切線與UCEj中En (n=l或2)在點(diǎn)Pn處的切線近似平行；②并Pm與Pn的距離為所有滿足條件①中的最小值，且該最小距離小于已設(shè)定的筋寬度參考值，則稱UCEi與UCE^屬于同一分割節(jié)點(diǎn)。此時(shí)這兩個(gè)轉(zhuǎn)角邊單元將形成一條共同的筋邊界路徑V，V為過UCEi中的點(diǎn)Pm做Em的切線或?yàn)檫^UCEj中的點(diǎn)Pn做En的切向，V指向Em或 En的中心，以上處理稱為是對UCEi的配對操作，UCEj稱為UCEi的配偶，記作UCEiU = KUCEi ，UCEj)，(Em, En)，V}，其中Em，En稱為已配對邊，將UCEa」)存入分割節(jié)點(diǎn)DNi中。完成UCEi的配對操作之后，依次對其配偶UCE^進(jìn)行配對操作，此時(shí)需要剔除UCE^中已配對邊En。采取這種逐個(gè)配對的方法，直到無法找到滿足條件的配偶或找到的新配偶已存在于DNi中，則說明已找到構(gòu)成DNi的所有轉(zhuǎn)角邊單元，停止配對。根據(jù)這種方法可以構(gòu)造出水平筋頂面上的所有分割節(jié)點(diǎn)。如圖3和圖4所示，由上述方法得到的分割節(jié)點(diǎn)DN1由轉(zhuǎn)角邊單元UCE1, UCE2, UCE3 和 UCE4 構(gòu)成。
步驟5 :以約束幾何CS中的元素為筋特征識別的起點(diǎn)，以降低筋特征加工時(shí)的機(jī)床減速引起的時(shí)間損耗，提高加工效率為出發(fā)點(diǎn)對進(jìn)行筋特征的自動識別。識別的具體步驟如下
I)提取CS中的元素為筋特征Ri的起始面CFnCF1與水平筋頂面BF的交線為Ed1 ； 水平筋頂面BF的所有輪廓邊記作EA，在EA中剔除Ed1，提取EA中與Ed1相連的一條邊，記作 Ed2，將Ed2加入到EcLList中，作為Ri的起始邊；以Ed2為起始邊，在EA中搜索與之相連的輪廓邊，Ed_List中每添加一個(gè)邊，則在EA中刪除該邊，由此構(gòu)成一個(gè)單向的連續(xù)邊界；在找到相連邊時(shí)需要判斷其是否包含于分割節(jié)點(diǎn)，若相連邊與某個(gè)轉(zhuǎn)角邊單元中的El或E2 重合，則該相連邊包含于分割節(jié)點(diǎn)，說明Ri在該分割節(jié)點(diǎn)處需要進(jìn)行方向的選擇，也就是該相連邊的下一條筋特征邊界具有多個(gè)選擇。
2)當(dāng)筋特征的某條邊界Eds包含于分割節(jié)點(diǎn)時(shí)，筋特征的下一條邊界將有多個(gè)選擇，選擇數(shù)目及策略由分割節(jié)點(diǎn)中所包含轉(zhuǎn)角面單元的數(shù)量決定，具體的選擇依據(jù)為①若該分割節(jié)點(diǎn)處只包含一個(gè)轉(zhuǎn)角邊單元{CES，(E11P1), (E2, P2)}(假設(shè)E1=Eds),則此分割節(jié)點(diǎn)處只有一條可選路徑，此時(shí)Eds+1為CES，Eds+2為E2,得到Eds+2之后直接進(jìn)行Eds+3的尋找若該分割節(jié)點(diǎn)處包含兩個(gè)或兩個(gè)以上的轉(zhuǎn)角邊單元，首先得到Eds作為已配對邊的UCEaj)， 得到路徑向量V，計(jì)算V與分割節(jié)點(diǎn)DN中其余路徑向量'的夾角α (0〈α彡Ji)，取α最大的那條路徑向量Vill為Eds的方向選擇，在此分割節(jié)點(diǎn)DN中剔除UCE(ij和Vin所在的轉(zhuǎn)角邊單元配對UCE(s，k)，過V和Vjm的起點(diǎn)P和Pjm做直線段s，Eds+1=s, Pjm所在直線作為Eds+2， 得到Eds+2之后直接進(jìn)行Eds+3的尋找。如圖4所示，e20, e21, e22, e23為筋特征搜索時(shí)所做的輔助線段，用以將斷開的特征邊界連接在一起。
3)當(dāng)在進(jìn)行筋特征邊界提取時(shí)滿足以下條件之一時(shí)，特征構(gòu)造完成①除了起始邊Ed1之外，在得到任一條筋特征邊界之后，判斷其是否包含于CS中的約束幾何面，若包含，則該筋特征的構(gòu)造完成，表示為R= {Rt0P=BF, Rdrive=Ed_List，Rlimit=CSs U CSe}，其中 CSs和CSe分別表示起始和終止約束幾何面；②在進(jìn)行筋特征邊界提取過程中，若相連邊所屬的分割節(jié)點(diǎn)處沒有其他可選路徑時(shí)，筋特征的搜索結(jié)束，表示為R= (Rtop=BF, RdHve=Ed_List, Rlimit=CSs};③在提取完滿足終止條件①和②的筋特征之后，若還存在具有可選路徑的分割節(jié)點(diǎn)，此時(shí)以可選路徑最少的分割節(jié)點(diǎn)作為筋特征構(gòu)造起點(diǎn)，選取某一轉(zhuǎn)角邊單元配對UCEaj)為起點(diǎn)，UCE(i，」)= KUCEi, UC Ej), (Em, En)，V}，以UCEi中的轉(zhuǎn)角邊CE為起始邊 Ed17Em為Ed2，在EA中剔除Ed1和Ed2，按步驟I)和2)進(jìn)行筋特征邊界的擴(kuò)展，以條件②作為終止依據(jù)，得到筋特征R={R_=BF，Rdrive=Ed_List}。如圖5、圖6和圖7所示，通過上述筋特征識別方法對圖3所示零件進(jìn)行特征識別以后，可以得到三個(gè)筋特征，其中水平筋頂面 BF0包含兩個(gè)筋特征R1, R2，水平筋頂面BF1包含一個(gè)筋特征R3，各特征的幾何信息如表I所示
表I筋特征識別結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種飛機(jī)結(jié)構(gòu)件筋特征識別方法，其特征是它包括識別預(yù)處理、水平筋頂面提取、約束幾何面提取、構(gòu)造分割節(jié)點(diǎn)和根據(jù)筋特征定義提取筋特征； 所述的識別預(yù)處理包括導(dǎo)入零件實(shí)體模型，設(shè)定加工坐標(biāo)系，選取參考平面F，設(shè)定加工特征識別范圍；其中參考平面F的選取依據(jù)為定義幾何面中指向零件材料外部的法向?yàn)槊娴耐夥ㄏ?，選取零件上外法向與加工坐標(biāo)系Z向平行且同向的平面中，在Z向上相對位置最低的面為參考平面F ;加工特征識別范圍的設(shè)定主要根據(jù)加工的需要，飛機(jī)結(jié)構(gòu)件大部分分為單面和雙面兩種結(jié)構(gòu)類型，當(dāng)選擇正面識別時(shí)，自動剔除Z向上在參考平面F以下的幾何元素，僅進(jìn)行參考平面F及以上部分特征的識別，若選擇反面識別，則自動剔除Z向高度大于或等于參考平面F的幾何元素，僅進(jìn)行參考平面F以下部分特征的識別； 所述的水平筋頂面提取是指遍歷零件體的所有面，提取水平筋頂面BF ;零件中所含的水平面P由水平筋頂面和槽特征底面兩部分構(gòu)成，兩種水平筋頂面的篩選種方式有兩種，第一種需要輸入該零件的槽特征識別信息，剔除水平面P中與槽特征底面重合的面，剩下的面為水平筋頂面BF ;第二種方式是在沒有槽特征識別信息時(shí)，通過人工設(shè)置分離高度H，剔除水平面中在Z向上距離F小于H的面，剩下的水平面為水平筋頂面BF ； 所述的約束幾何面提取是指遍歷水平筋頂面的連接面AF，得到該水平筋頂面包含的所有筋特征約束幾何面CS ;水平筋頂面的連接面AF中包含的面有槽特征的側(cè)面PS、輪廓特征面BS和CS ；CS的獲取方式有兩種，第一種方式需要輸入零件的槽特征和輪廓特征信息，剔除水平筋頂面的連接面AF中與槽特征的側(cè)面PS及輪廓特征面BS重合且與輪廓特征面BS呈凸連接的所有面，剩下的面為CS ;第二種方法是在沒有槽特征及輪廓特征信息的情況下，提取水平筋頂面的連接面AF中與輪廓特征面BS呈凹連接或相切連接的面存入CS中，水平筋頂面的連接面AF中剩下的連接面記為AFL，提取AFL中具有兩個(gè)相連面，且兩個(gè)相連面中點(diǎn)處外法向夾角在170°到180°之間的面存入CS中，完成所有CS的提?。? 所述的構(gòu)造分割節(jié)點(diǎn)DN是指同一水平筋頂面上不同筋特征相交時(shí)形成的交叉區(qū)域；進(jìn)行筋特征識別時(shí)，在構(gòu)造分割節(jié)點(diǎn)處面臨著多個(gè)可選的筋特征走向；構(gòu)造分割節(jié)點(diǎn)DN的構(gòu)造方法為 1)提取水平筋頂面的連接面AF中的轉(zhuǎn)角面CFL;提取水平筋頂面的連接面AF中與水平筋頂面BF呈凸連接的面，記作CoF，計(jì)算CoF中每一個(gè)面的最大曲率半徑R，用戶根據(jù)零件中轉(zhuǎn)角半徑的具體情況，設(shè)定轉(zhuǎn)角半徑參考值CR，默認(rèn)情況下CR=30mm，若R〈CR，則該面為轉(zhuǎn)角面，添加到集合CFL中； 2)求出CFL與水平筋頂面BF的交線，即轉(zhuǎn)角邊CE;將水平筋頂面BF的輪廓邊中除了轉(zhuǎn)角邊CE以外的邊存入ES ;提取出ES中與轉(zhuǎn)角邊CE的相連邊，每一個(gè)轉(zhuǎn)角邊在ES中有兩個(gè)相連邊，分別記作E1和E2,與轉(zhuǎn)角邊的交點(diǎn)分別記作P1和P2 ;將{CE” (E1, P1)，(E2, P2)}記作一個(gè)轉(zhuǎn)角邊單元UCEi,完成所有轉(zhuǎn)角邊單元的構(gòu)造,存入U(xiǎn)CE ； 3)以UCE中任一元素UCEi為起點(diǎn)，搜索UCE中的其他元素，若找到UCEp滿足①UCEi中EmOn=I或2)在點(diǎn)Pm處的切線與UCEj中En(n=l或2)在點(diǎn)Pn處的切線近似平行； Pm與Pn的距離為所有滿足條件①中的最小值，且該最小距離小于已設(shè)定的筋寬度參考值，則稱UCEi與UCE^屬于同一分割節(jié)點(diǎn)；此時(shí)這兩個(gè)轉(zhuǎn)角邊單元將形成一條共同的筋邊界路徑V，V為過UCEi中的點(diǎn)Pm做Em的切線或?yàn)檫^UCEj中的點(diǎn)Pn做En的切向，V指向Em或En的中心，以上處理稱為是對UCEi的配對操作，UCEj稱為UCEi的配偶，記作UCE^ = KUCEi, UCEj)，(Em, En)，V}，其中Em，En稱為已配對邊，將UCEa」)存入分割節(jié)點(diǎn)DNi中；在完成UCEi的配對操作之后，依次對其配偶UCE^進(jìn)行配對操作，此時(shí)需要剔除UCE^中已配對邊En;采取這種逐個(gè)配對的方法，直到無法找到滿足條件的配偶或找到的新配偶已存在于DNi中，則說明已找到構(gòu)成DNi的所有轉(zhuǎn)角邊單元，停止配對；根據(jù)這種方法構(gòu)造出水平筋頂面上的所有分割節(jié)點(diǎn)； 4)對構(gòu)造分割節(jié)點(diǎn)DN中的信息進(jìn)行完善；構(gòu)造分割節(jié)點(diǎn)DN中包含多對轉(zhuǎn)角邊單元，對于只包含一個(gè)配偶的轉(zhuǎn)角邊單元，即只在所有UCEaj)中出現(xiàn)過一次的轉(zhuǎn)角邊單元，提取其非已配對邊Em(m=l或2),過Pm做Em切線并指向Em的中心，記作V,構(gòu)造新的配對組合UCE(U) = IUCEpEm, V}。
所述的根據(jù)筋特征定義提取筋特征是指以CS中的元素為筋特征識別的起點(diǎn)，以降低筋特征加工時(shí)的機(jī)床減速引起的時(shí)間損耗，提高加工效率為出發(fā)點(diǎn)進(jìn)行筋特征的自動識別；識別的具體步驟如下 步驟I)提取CS中的元素為筋特征Ri的起始面CFpCF1與水平筋頂面BF的交線為Ed1 ；水平筋頂面BF的所有輪廓邊記作EA，在EA中剔除Ed1，提取EA中與Ed1相連的一條邊，記作Ed2，將Ed2加入到EcLList中，作為Ri的起始邊；以Ed2為起始邊，在EA中搜索與之相連的輪廓邊，Ed_List中每添加一個(gè)邊，則在EA中刪除該邊，由此構(gòu)成一個(gè)單向的連續(xù)邊界；在找到相連邊時(shí)需要判斷其是否包含于分割節(jié)點(diǎn)，若相連邊與某個(gè)轉(zhuǎn)角邊單元中的El或E2重合，則該相連邊包含于分割節(jié)點(diǎn)，說明Ri在該分割節(jié)點(diǎn)處需要進(jìn)行方向的選擇，也就是該相連邊的下一條筋特征邊界具有多個(gè)選擇； 步驟2)當(dāng)筋特征的某條邊界Eds包含于分割節(jié)點(diǎn)時(shí)，筋特征的下一條邊界將有多個(gè)選擇，選擇數(shù)目及策略由分割節(jié)點(diǎn)中所包含轉(zhuǎn)角面單元的數(shù)量決定，具體的選擇依據(jù)為①若該分割節(jié)點(diǎn)處只包含一個(gè)轉(zhuǎn)角邊單元{CES，(E11P1), (E2，P2M (假設(shè)E1=Eds),則此分割節(jié)點(diǎn)處只有一條可選路徑，此時(shí)Eds+1為CES，Eds+2為E2,得到Eds+2之后直接進(jìn)行Eds+3的尋找；②若該分割節(jié)點(diǎn)處包含兩個(gè)或兩個(gè)以上的轉(zhuǎn)角邊單元，首先得到Eds作為已配對邊的UCEaj)，得至IJ路徑向量V，計(jì)算V與分割節(jié)點(diǎn)DN中其余路徑向量'的夾角α (0〈α彡Ji)，取α最大的那條路徑向量Vill為Eds的方向選擇，在此分割節(jié)點(diǎn)DN中剔除UCE(i, j0和所在的轉(zhuǎn)角邊單元配對UCE(s，k)，過V和Vjm的起點(diǎn)P和Pjm做直線段s，Eds+1=s, Pjm所在直線作為Eds+2，得到Eds+2之后直接進(jìn)行Eds+3的尋找； 步驟3)當(dāng)在進(jìn)行筋特征邊界提取時(shí)滿足以下條件之一時(shí)，特征構(gòu)造完成①除了起始邊Ed1之外，在得到任一條筋特征邊界之后，判斷其是否包含于CS中的約束幾何面，若包含，則該筋特征的構(gòu)造完成，表示為R={Rtop=BF，Rdrive=Ed_List，Rlimit=CSs U CSe}，其中CSs和CSe分別表示起始和終止約束幾何面；②在進(jìn)行筋特征邊界提取過程中，若相連邊所屬的分割節(jié)點(diǎn)處沒有其他可選路徑時(shí)，筋特征的搜索結(jié)束，表示為R= (Rtop=BF, RdHve=Ed_List, Rlimit=CSs};③在提取完滿足終止條件①和②的筋特征之后，若還存在具有可選路徑的分割節(jié)點(diǎn)，此時(shí)以可選路徑最少的分割節(jié)點(diǎn)作為筋特征構(gòu)造起點(diǎn)，選取某一轉(zhuǎn)角邊單元配對UCEaj)為起點(diǎn)，UCEa」) = { (UCEi, UCEj)，(Em, En)，V}，以UCEi中的轉(zhuǎn)角邊CE為起始邊Ed1,Em為Ed2，在EA中剔除Ed1和Ed2，按步驟I)和2)進(jìn)行筋特征邊界的擴(kuò)展，以條件②作為終止依據(jù)，得到筋特征 R={RtQP=BF, Rdrive=Ed_List}。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征是所述的筋特征(R)定義為R=Geo U Attr(I) Geo-Rtop U Rdrive U Rlimit(2) Geo表示筋特征的幾何信息，其中Rtt^Rtiv PRlimit分別表示筋特征的筋頂面、特征邊界、約束幾何；筋頂面與加工坐標(biāo)系Z向垂直，是筋特征的主要加工區(qū)域；筋特征邊界決定特征的走向，是進(jìn)行工藝規(guī)劃和生成刀軌的基礎(chǔ)；約束幾何是限制筋特征起始和終止位置的幾何元素；Attr表示筋特征的非幾何參數(shù)信息，包括特征編號、筋的類型、筋特征邊界類型、特征位置信息和筋頂寬度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種飛機(jī)結(jié)構(gòu)件筋特征識別方法，屬于CAD/CAPP/CAM技術(shù)領(lǐng)域。該方法由識別預(yù)處理、水平筋頂面提取、約束幾何面提取、分割節(jié)點(diǎn)構(gòu)造和筋特征提取五個(gè)主要步驟組成。本發(fā)明提出的筋特征識別方法能夠有效實(shí)現(xiàn)飛機(jī)結(jié)構(gòu)件筋特征的自動提取，識別正確率高、效率高，且本發(fā)明在處理相交筋特征識別時(shí)，以降低筋特征加工時(shí)的機(jī)床減速引起的時(shí)間損耗為目標(biāo)，識別結(jié)果能夠帶來較高的加工效率，在用于實(shí)現(xiàn)基于特征的數(shù)控編程時(shí)，能夠獲得較高的編程效率和編程質(zhì)量，具有良好的應(yīng)用前景。
文檔編號G06F17/50GK102930108SQ201210447229
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月9日
發(fā)明者李迎光, 劉旭, 劉長青, 郝小忠, 王偉, 施建飛, 湯立民 申請人:南京航空航天大學(xué)