一种轮胎模具二维视图智能设计方法及设备技术

本发明专利技术公开了一种轮胎模具二维视图智能设计方法及设备，属于轮胎模具特征识别技术领域，用于解决现有的轮胎模具二维工程图设计过程中关键信息录入出错率高，设计人员工作量大的技术问题。方法包括：通过边界表示法，获取待识别轮胎模具的实体模型，根据实体模型构建待识别轮胎模具的几何拓扑关系；识别几何拓扑关系中所有面的类型，将预设类型的面确定为种子面；确定种子面中的边特征；以种子面为起始搜索面，按照预设搜索方法对实体模型中的预设面进行搜索，得到种子面对应的加工特征面集合；根据加工特征面集合以及种子面的边特征，识别对应的加工特征类型；确定实体模型的投影方式以及剖切位置，以得到待识别轮胎模具的二维视图。图。图。

【技术实现步骤摘要】
一种轮胎模具二维视图智能设计方法及设备


[0001]本申请涉及轮胎模具特征识别
，尤其涉及一种轮胎模具二维视图智能设计方法及设备。

技术介绍

[0002]轮胎模具作为模具行业里面重要的一部分, 随着汽车的普及，得到了蓬勃的发展。在轮胎企业的轮胎模具设计过程中，轮胎二维工程图在零件加工检测中依然发挥着不可替代的作用。在早期的轮胎模具二维工程图设计中，由于设计手段比较落后，设计者只能选择AutoCAD等二维制图软件来辅助轮胎二维工程图的设计。但是由于二维制图软件功能有限，轮胎二维工程图中需要表达的所有信息依旧只能依靠设计人员手动一个个去实现。所以出图效率很低，图纸质量也得不到保证。
[0003]由于轮胎产品更新频繁，市场对各个轮胎企业的模具更新的速度也有着更高的要求。随着CAD技术的发展，各个轮胎企业也开始应用功能更强大的三维CAD软件。但是对于企业模具设计人员来说，通过CAD设计轮胎模具二维工程图，依旧需要花费大量的时间做一些重复性的工作，比如多次标注关键尺寸，多次录入零件信息等操作，这也是一个极容易出错的过程。虽然这些CAD等三维软件在设计轮胎二维工程图时相比于二维制图软件效率上有所提升，但是还远远达不到企业的实际需要，仍然会花费大量时间和人力去制作二维工程图。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供了一种轮胎模具二维视图智能设计方法及设备，用于解决如下技术问题：现有的轮胎模具二维工程图设计过程中需要人工多次录入关键信息，导致录入出错率高，设计人员工作量大。
[0005]本申请实施例采用下述技术方案：一方面，本申请实施例提供了一种轮胎模具二维视图智能设计方法，方法包括：在制图软件系统中，通过边界表示法，获取待识别轮胎模具的实体模型，并根据所述实体模型构建所述待识别轮胎模具的几何拓扑关系；识别所述几何拓扑关系中所有面的类型，并将预设类型的面确定为种子面；其中，所述预设类型的面至少包括：平面、圆柱面、圆锥面、环面、球面；基于所述种子面的类型，确定所述种子面中的边特征；以所述种子面为起始搜索面，按照预设搜索方法对所述实体模型中的预设面进行搜索，得到所述种子面对应的加工特征面集合；根据所述加工特征面集合以及所述种子面的边特征，识别对应的加工特征类型；基于所述实体模型上的加工特征类型以及加工特征位置，确定所述实体模型的投影方式以及剖切位置，以得到所述待识别轮胎模具的二维视图。
[0006]本申请实施例通过构建轮胎模具的实体模型，并通过算法自动识别轮胎模具中各种加工特征的类型，从而根据各种加工特征的类型确定实体模型的剖切方式，自动对轮胎模具的实体模型进行剖切，生成轮胎模具的二维剖视图。极大减少了一些人为操作的流程，
减少了人为失误的可能性，使二维剖视图的准确率得到了很大的提升。实现了一键出图，极大的提高了二维工程图设计的工作效率，减少了设计人员的工作量。
[0007]在一种可行的实施方式中，基于所述实体模型上的加工特征类型以及加工特征位置，确定所述实体模型的投影方式以及剖切位置，以得到所述待识别轮胎模具的二维视图，具体包括：获取所述实体模型上的所有加工特征；根据所述待识别轮胎模具的零件类型，确定所述加工特征的投影方式；其中，所述投影方式至少包括投影方向、投影中心；根据所述投影方式，得到所述实体模型的投影三视图；根据所述待识别轮胎模具的零件类型，确定所述待识别轮胎模具的剖切要求；其中，所述剖切要求用于指示所述待识别轮胎模具需要展示的加工特征类型；根据所述剖切要求以及所述实体模型上的加工特征位置，确定所述实体模型的剖切位置；根据所述剖切位置，对所述实体模型进行剖切，得到所述待识别轮胎模具的整体二维剖视图；根据每个加工特征的种子面的类型，建立每个加工特征对应的局部三维坐标系；将所述局部三维坐标系的原点作为剖切位置，Z轴作为剖切方向，所述加工特征的组成面为视图边界，得到每个加工特征的局部放大剖视图，以用于所述待识别轮胎模具的加工。
[0008]在一种可行的实施方式中，通过边界表示法，获取待识别轮胎模具的实体模型，并根据所述实体模型构建所述待识别轮胎模具的几何拓扑关系，具体包括：通过边界表示法，对所述待识别轮胎模具进行三维实体建模，得到所述待识别轮胎模具的实体模型；根据拓扑结构访问函数UF_BREP_ask_topology()，获取所述实体模型对应的几何拓扑关系；其中，所述几何拓扑关系表示为一棵多叉树；所述多叉树的根节点为所述实体模型的标识，第二层节点为所述实体模型中包含的所有面的标识，第三层节点为每个面中包含的所有环的标识，第四层节点为构成每个环的边的标识，第五层节点为每条边的端点的标识。
[0009]在一种可行的实施方式中，识别所述几何拓扑关系中所有面的类型，并将预设类型的面确定为种子面，具体包括：在待识别面上随机选取预设数量的点；其中，所述待识别面为所述几何拓扑关系中的任一个面；若所述待识别面在选取的每个点处的法向均相同，则确定所述待识别面的类型为平面；若所述待识别面在选取的每个点处的最小曲率半径均相等，并且最大曲率半径均为无穷大，则确定所述待识别面的类型为圆柱面；沿着所述圆柱面上任意两点处的法向，偏移一个最小曲率半径的距离，得到所述圆柱面轴线上两点，从而得到所述圆柱面的轴线位置和轴线方向；在所述待识别面上任取三个点，并分别获取所述待识别面在所述三个点处的法向；若存在与所述三个点处的法向的夹角均相同的向量，且所述预设数量的点处的法向与所述向量的夹角均相同，则确定所述待识别面的类型为圆锥面；其中，所述向量的位置为所述圆锥面的轴线位置，所述向量的方向为所述圆锥面的轴线方向；若所述待识别面在选取的每个点处的最小曲率半径均相等，并且最大曲率半径均不为无穷大，则确定所述待识别面的类型为环面；若所述待识别面在选取的每个点处的最小曲率半径均相等，并且最大曲率半径均相等，则确定所述待识别面的类型为球面；将识别出的所有所述预设类型的待识别面确定为种子面，并按照所述种子面的类型保存到不同的种子面集合中。
[0010]种子面是构成加工特征的必要面之一，每个加工特征的识别都是从种子面开始根据拓扑关系、空间位置、边的凸凹性、几何参数等找到模型中满足特征要求的面，形成一个完整的加工特征，因此，本申请中首先识别出实体模型中具有特定形状的种子面，再以这些
种子面特征为基准，识别种子面处加工特征的类型，节省了加工特征识别的识别时间和计算量。
[0011]在一种可行的实施方式中，基于所述种子面的类型，确定所述种子面中的边特征，具体包括：对于所述种子面集合中的每个种子面，基于所述几何拓扑关系，获取所述种子面的一个相邻面，以及所述种子面与所述相邻面的公共边；获取所述种子面与所述相邻面分别在所述公共边中线处的法向；若两个法向一致，则确定所述公共边为相切边；若所述种子面与所述相邻面都不是平面，则确定所述公共边为混合边；在所述种子面与所述相邻面中至少有一个平面的情况下，将所述平面的法向与另一个面的法向进行叉乘计算，得到叉乘向量；根据所述平面的外环的方向，确定所述公共边在所述平面上的方向；其中，所述实体模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轮胎模具二维视图智能设计方法，其特征在于，所述方法包括：在制图软件系统中，通过边界表示法，获取待识别轮胎模具的实体模型，并根据所述实体模型构建所述待识别轮胎模具的几何拓扑关系；识别所述几何拓扑关系中所有面的类型，并将预设类型的面确定为种子面；其中，所述预设类型的面至少包括：平面、圆柱面、圆锥面、环面、球面；基于所述种子面的类型，确定所述种子面中的边特征；以所述种子面为起始搜索面，按照预设搜索方法对所述实体模型中的预设面进行搜索，得到所述种子面对应的加工特征面集合；根据所述加工特征面集合以及所述种子面的边特征，识别对应的加工特征类型；基于所述实体模型上的加工特征类型以及加工特征位置，确定所述实体模型的投影方式以及剖切位置，以得到所述待识别轮胎模具的二维视图。2.根据权利要求1所述的一种轮胎模具二维视图智能设计方法，其特征在于，基于所述实体模型上的加工特征类型以及加工特征位置，确定所述实体模型的投影方式以及剖切位置，以得到所述待识别轮胎模具的二维视图，具体包括：获取所述实体模型上的所有加工特征；根据所述待识别轮胎模具的零件类型，确定所述加工特征的投影方式；其中，所述投影方式至少包括投影方向、投影中心；根据所述投影方式，得到所述实体模型的投影三视图；根据所述待识别轮胎模具的零件类型，确定所述待识别轮胎模具的剖切要求；其中，所述剖切要求用于指示所述待识别轮胎模具需要展示的加工特征类型；根据所述剖切要求以及所述实体模型上的加工特征位置，确定所述实体模型的剖切位置；根据所述剖切位置，对所述实体模型进行剖切，得到所述待识别轮胎模具的整体二维剖视图；根据每个加工特征的种子面的类型，建立每个加工特征对应的局部三维坐标系；将所述局部三维坐标系的原点作为剖切位置，Z轴作为剖切方向，所述加工特征的组成面为视图边界，得到每个加工特征的局部放大剖视图，以用于所述待识别轮胎模具的加工。3.根据权利要求1所述的一种轮胎模具二维视图智能设计方法，其特征在于，通过边界表示法，获取待识别轮胎模具的实体模型，并根据所述实体模型构建所述待识别轮胎模具的几何拓扑关系，具体包括：通过边界表示法，对所述待识别轮胎模具进行三维实体建模，得到所述待识别轮胎模具的实体模型；根据拓扑结构访问函数UF_BREP_ask_topology()，获取所述实体模型对应的几何拓扑关系；其中，所述几何拓扑关系表示为一棵多叉树；所述多叉树的根节点为所述实体模型的标识，第二层节点为所述实体模型中包含的所有面的标识，第三层节点为每个面中包含的所有环的标识，第四层节点为构成每个环的边的标识，第五层节点为每条边的端点的标识。4.根据权利要求1所述的一种轮胎模具二维视图智能设计方法，其特征在于，识别所述几何拓扑关系中所有面的类型，并将预设类型的面确定为种子面，具体包括：
在待识别面上随机选取预设数量的点；其中，所述待识别面为所述几何拓扑关系中的任一个面；若所述待识别面在选取的每个点处的法向均相同，则确定所述待识别面的类型为平面；若所述待识别面在选取的每个点处的最小曲率半径均相等，并且最大曲率半径均为无穷大，则确定所述待识别面的类型为圆柱面；沿着所述圆柱面上任意两点处的法向，偏移一个最小曲率半径的距离，得到所述圆柱面轴线上两点，从而得到所述圆柱面的轴线位置和轴线方向；在所述待识别面上任取三个点，并分别获取所述待识别面在所述三个点处的法向；若存在与所述三个点处的法向的夹角均相同的向量，且所述预设数量的点处的法向与所述向量的夹角均相同，则确定所述待识别面的类型为圆锥面；其中，所述向量的位置为所述圆锥面的轴线位置，所述向量的方向为所述圆锥面的轴线方向；若所述待识别面在选取的每个点处的最小曲率半径均相等，并且最大曲率半径均不为无穷大，则确定所述待识别面的类型为环面；若所述待识别面在选取的每个点处的最小曲率半径均相等，并且最大曲率半径均相等，则确定所述待识别面的类型为球面；将识别出的所有所述预设类型的待识别面确定为种子面，并按照所述种子面的类型保存到不同的种子面集合中。5.根据权利要求4所述的一种轮胎模具二维视图智能设计方法，其特征在于，基于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳玉起，张伟，章志兵，孙日文，张恭运，单既强，王传忠，刘卫华，刘志兰，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：