本发明专利技术公开了一种多点成形加工曲面的冲头调形方法，属于多点成形技术领域。本发明专利技术的一种多点成形加工曲面的冲头调形方法，利用OpenGL技术把STL曲面、接触点、冲头三者显示在同一坐标系中，采用Visual C++实现对三角片面数据的读取，并在构造矩形A1A2A3A4内实现冲头位置的搜索和计算，同时通过将组成待加工曲面的三角面片在三维空间内的计算转化为二维平面内的三角形计算，简化了现有冲头调形的计算方法，计算更加直观简洁，更加容易实现软件控制，程序可读性好，从而提高了曲面的成形精度和加工效率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种曲面成形工艺方法，更具体地说，涉及一种多点成形加工曲面的 冲头调形方法。
技术介绍
多点成形是将计算机技术与柔性成形结合为一体的数字化制造技术。该技术利用 数控技术的柔性与多点成形装备的柔性，无需换模就可以成形不同曲面，从而实现无模、快 速和低成本生产。与常用的固定模具成形或手工成形相比，无模多点成形技术具有显著缩 短生产准备周期、节约大量模具制造费用、可用小设备分段成形大面积曲面等优点。 多点成形由排列规则、可伸缩改变高度的上下冲头群的包络面来成形不同形状的 金属板件，因此，计算所有冲头的高度是多点成形加工的一项重要工作，它是调整各冲头高 度（以下称为调形）的依据，直接影响成形金属板件的精度。因此，多点压力成形加工前先 要对冲头群进行调形，以形成合适的上下冲头群包络面形状，这两个离散面形状将直接影 响金属板件成形精度。准确地计算出目标形状与各冲头的接触点后，才能确定各冲头的高 度。目前，多点成形技术已经成为国际学术界的研宄热点，但是冲头的调形一直是困扰本领 域技术人员的难点问题之一，主要在于冲头调形的方法过于复杂繁琐，程序可读性差，软件 实现困难，限制了多点成形在计算机技术中的应用。
技术实现思路
1.专利技术要解决的技术问题 本专利技术的目的在于克服现有多点成形加工曲面的冲头调形方法复杂、冲头高度计 算繁琐、程序可读性差、软件实现困难的不足，提供一种多点成形加工曲面的冲头调形方 法，采用本专利技术的技术方案，简化了现有冲头调形计算方法，采用更加直观简洁的计算方 法，更加容易实现软件控制，且程序可读性好，运算量少，提高了曲面的成形精度和加工效 率。 2.技术方案 为达到上述目的，本专利技术提供的技术方案为： 本专利技术的，其包括以下步骤： (1)已知待加工曲面的三维模型STL文件，该三维模型由若干个三角面片Λ ABC组 成；将曲面的三维模型投影到二维坐标系O-XY中，得到投影面S ;三角面片Λ ABC在二维坐 标系O-XY中的投影为三角形Λ A' B' C' ； ⑵创建并读取动点M(xm，yM); ⑶判断动点M(xM，yM)是否在投影面S中的某个投影三角形AA'B'C'上；根据判 断结果执行步骤（4)或步骤（5); (4)如果动点M在投影面S中的某个投影三角形Λ A' B' C'上，求出动点M(xM，yM) 对应的点P在三维坐标系O-XYZ中的坐标（X P，YP，Zp)，即冲头与对应三角面片Λ ABC的接 触点坐标，其中：XP= X M，Yp= y M，【主权项】1. ，其包括以下步骤： (1) 已知待加工曲面的三维模型STL文件，该三维模型由若干个三角面片Λ ABC组成； 将曲面的三维模型投影到二维坐标系O-XY中，得到投影面S ;三角面片Λ ABC在二维坐标 系O-XY中的投影为三角形Λ A' B' C' ； (2) 创建并读取动点M(xm，yM); (3) 判断动点M(xM，yM)是否在投影面S中的某个投影三角形AA'B'C'上；根据判断结 果执行步骤（4)或步骤（5); (4) 如果动点M在投影面S中的某个投影三角形Λ A' B' C'上，求出动点M(xM，yM)对应 的点P在三维坐标系O-XYZ中的坐标（X P，YP，Zp)，即冲头与对应三角面片Λ ABC的接触点 坐标，其中：ΧΡ= X M，Yp= y μ，式中：ZA、Z# Z c分别表示三角面片Λ ABC中的A、B和C三点的在O-XYZ坐标系中的z 轴坐标，Sa 腿，c，、Sa m，c，、Sa M，B，和 S Λ A，B，c，分别表示Λ MB' C'、Λ MA' C'、Λ ΜΑ' B' 和 Λ A' B' C' 的面积；重复步骤（2)，读取下一个动点Μ(χμ，yM)，并重复步骤（3)，直至将所有动点M读取 完毕； (5) 如果动点M不在投影面S中的某个投影三角形Λ A'B'C'上，则重复步骤（2)，读取 下一个动点M(xm，yM)，并重复步骤（3)，直至将所有动点M读取完毕。2. 根据权利要求1所述的，其特征在于：步骤 (2) 中的动点M的具体创建方法为： (2-1)测出投影面S在二维坐标系O-XY的X轴方向上的最小值Xmin和最大值Xmax，以及 Y轴方向上的最小值Ymin和最大值Y 由X min、Xmax、Ymin和Y _坐标值构造矩形A AA3A4; (2-2)将动点M(xM，yM)初始化，初始位置为矩形A1A 2A3A4的左下角顶点A i (Xmin，Ymin)，即 xM一 父 min，JfM - Y min; (2-3)将动点M(xm，yM)沿平行X轴方向逐一移动一个冲头的间隔，直到xM> = Xmax，完 成平行X轴的一行动点M的创建； (2-4)将动点M(xM，yM)沿平行Y轴方向移动一个冲头的间隔，并令xM= Xmin，重复步骤 (2-3)，直到yM> = Ymax，完成整个矩形A1A2A3A4区域内的动点M的创建。3. 根据权利要求1所述的，其特征在于：步骤 (3) 中判断动点M (xM，yM)是否在投影面S中的某个投影三角形Λ A'B'C'上的具体步骤为： (3-1)读取一个三角面片Λ ABC，Λ ABC各点的坐标分别为A(xa，yA，zA)，B(xb，y B，zB)， C(xc，y。，z。）；三角面片Λ ABC在二维坐标系O-XY中的投影三角形Λ A' B' C'各点的坐标分 另Ij 为 A'（xA，yA)，B'（xB，yB)，C'（x c，yc); (3_2)利用公式?；^，(：，= 8 4113，(：，+84111\，(：，+84 11^，判断动点]\1是否在八六13(]上，式 中，SA A，B，C，、SA MB，C，、SA M，C、SA MA，B，分别表不 A A B C、Δ MB C、Δ MA C、Δ MA B 的面 积；根据判断结果执行步骤（3-3)或步骤（3-4); (3-3)如果公式sAA，B，c，= ，左右两边相等，则动点M在投影二角 形 Λ A' B' C' 上； (3-4)如果公式Saaw = S δμβ，。，+Sama^ +Sama B左右两边不相等，则动点M不在投 影三角形AA'B'C'上；重复步骤（3-1)和（3-2)，直至将组成待加工曲面的所有三角面片 Λ ABC数据读取完成。【专利摘要】本专利技术公开了，属于多点成形
本专利技术的，利用OpenGL技术把STL曲面、接触点、冲头三者显示在同一坐标系中，采用Visual C++实现对三角片面数据的读取，并在构造矩形A1A2A3A4内实现冲头位置的搜索和计算，同时通过将组成待加工曲面的三角面片在三维空间内的计算转化为二维平面内的三角形计算，简化了现有冲头调形的计算方法，计算更加直观简洁，更加容易实现软件控制，程序可读性好，从而提高了曲面的成形精度和加工效率。【IPC分类】B21D22-10, G06F17-50【公开号】CN104525668【申请号】CN201410636235【专利技术人】丁仕燕, 干为民, 刘晓丹 【申请人】常州工学院【公开日】2015年4月22日【申请日】2014年11月12日本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种多点成形加工曲面的冲头调形方法，其包括以下步骤：(1)已知待加工曲面的三维模型STL文件，该三维模型由若干个三角面片△ABC组成；将曲面的三维模型投影到二维坐标系O‑XY中，得到投影面S；三角面片△ABC在二维坐标系O‑XY中的投影为三角形△A'B'C'；(2)创建并读取动点M(xM，yM)；(3)判断动点M(xM，yM)是否在投影面S中的某个投影三角形△A'B'C'上；根据判断结果执行步骤(4)或步骤(5)；(4)如果动点M在投影面S中的某个投影三角形△A'B'C'上，求出动点M(xM，yM)对应的点P在三维坐标系O‑XYZ中的坐标(XP，YP，ZP)，即冲头与对应三角面片△ABC的接触点坐标，其中：XP＝xM，YP＝yM，zP=zA×sΔMB′C′+zB×sΔMA′C′+zC×sΔMA′B′sΔA′B′C′]]>式中：ZA、ZB和ZC分别表示三角面片△ABC中的A、B和C三点的在O‑XYZ坐标系中的z轴坐标，S△MB'C'、S△MA'C'、S△MA'B'和S△A'B'C'分别表示△MB'C'、△MA'C'、△MA'B'和△A'B'C'的面积；重复步骤(2)，读取下一个动点M(xM，yM)，并重复步骤(3)，直至将所有动点M读取完毕；(5)如果动点M不在投影面S中的某个投影三角形△A'B'C'上，则重复步骤(2)，读取下一个动点M(xM，yM)，并重复步骤(3)，直至将所有动点M读取完毕。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：丁仕燕，干为民，刘晓丹，
申请(专利权)人：常州工学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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