一种切削几何体的图像表达方法技术

本发明专利技术公开了一种切削几何体的图像表达方法，包括：将工件的和刀具的Tri‑Dexel模型的交集作为切削几何体的Tri‑Dexel模型；对切削几何体的Tri‑Dexel模型的包围盒进行网格划分，得到多个网格单元，从切削几何体对应的刀具球心处引出射线，与包围盒相交，从交点所在的网格单元开始，沿着射线方向搜索位于切削几何体边界的网格单元，将搜索到的网格单元中的Dexel线段的端点相连接，形成切削几何体的虚拟边界；从切削几何体对应的刀具球心处引出射线与切削几何体的虚拟边界相交，两个交点之间的距离即为径向切削厚度，用矩阵存储不同角度的射线得到的径向切削厚度，将矩阵转化为灰度图。这种图像表达方法，便于储存和应用，能够准确、定量、直观地描述切削几何体的几何形状。

【技术实现步骤摘要】
一种切削几何体的图像表达方法
本专利技术属于数控加工领域，更具体地，涉及一种切削几何体的图像表达方法。
技术介绍
在五轴数控加工过程中，刀具进行复杂的空间运动，切削工件，去除多余的材料。一般地，用切削仿真模拟实际加工过程。刀具与工件做相对运动，刀具切除工件，被去除的工件材料，即刀具与工件交集称为切削几何体。研究切削几何体，对于研究实时切削力、切削热十分关键，对于优化加工参数、提高工件表面质量、提升加工效率等有非常重要的意义。实际加工过程中，刀轴方向、刀具加工路径、待加工工件表面不断变化，导致切削几何体不断变化，其几何形状由工件已加工表面、待加工表面、刀具几何参数、切削参数、加工路径等因素决定。由于工件几何形状和加工路径的复杂性，切削几何体是一种三维的复杂多面体，不易存储，不易应用，而常用的几何参数无法描述其几何形状、存储其几何信息。常见的描述切削几何体的工艺参数主要包括CWE(Cutter-workpieceEngagement)、切削深度、切削宽度、材料去除量等。CWE指刀具与工件接触区域，即加工过程中，刀具表面与工件表面接触的区域。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种切削几何体的图像表达方法，其特征在于，包括如下步骤：/n(1)将工件的三角面片组成的三维模型离散，得到工件的Tri-Dexel模型，将刀具的运动轨迹离散，得到刀具的Tri-Dexel模型；/n(2)将工件的Tri-Dexel模型和刀具的Tri-Dexel模型的交集作为切削几何体的Tri-Dexel模型；/n(3)对切削几何体的Tri-Dexel模型的包围盒进行网格划分，得到多个网格单元，从切削几何体对应的刀具球心处引出射线，与包围盒相交，从交点所在的网格单元开始，沿着射线方向搜索位于切削几何体边界的网格单元，将搜索到的网格单元中的Dexel线段的端点相连接，形成切削几何体的虚拟边界；/...

【技术特征摘要】
1.一种切削几何体的图像表达方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将工件的三角面片组成的三维模型离散，得到工件的Tri-Dexel模型，将刀具的运动轨迹离散，得到刀具的Tri-Dexel模型；
(2)将工件的Tri-Dexel模型和刀具的Tri-Dexel模型的交集作为切削几何体的Tri-Dexel模型；
(3)对切削几何体的Tri-Dexel模型的包围盒进行网格划分，得到多个网格单元，从切削几何体对应的刀具球心处引出射线，与包围盒相交，从交点所在的网格单元开始，沿着射线方向搜索位于切削几何体边界的网格单元，将搜索到的网格单元中的Dexel线段的端点相连接，形成切削几何体的虚拟边界；
(4)从切削几何体对应的刀具球心处引出射线与切削几何体的虚拟边界相交，两个交点之间的距离即为径向切削厚度，用矩阵存储不同角度的射线得到的径向切削厚度，将矩阵转化为灰度图。


2.如权利要求1所述的一种切削几何体的图像表达方法，其特征在于，所述步骤(4)中矩阵的行数表示刀具坐标系对应的球坐标系的天顶角，矩阵的列数表示刀具坐标系对应的球坐标系的方位角，矩阵的元素为不同天顶角和方位角组合下的射线得到的径向切削厚度。


3.如权利要求2所述的一种切削几何体的图像表达方法，其特征在于，所述天顶角的范围是91°-180°。


4.如权利要求2所述的一种切削几何体的图像表达方法，其特征在于，所述方位角的范围是1°-360°。


5.如权利要求1-4任一所述的一种切削几何体的图像表达方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡鹏程，程思凡，谢杰君，韩文帅，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42