一种基于圆柱面特征识别的计算圆料规格的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于圆柱面特征识别的计算圆料规格的方法。输入一个圆料零件(3D模型)，程序遍历该实体上所有的平面、圆柱面、圆锥面，计算获取圆柱/锥面的特征信息，得到平面集合K、外圆柱/锥面集合M1、内孔圆柱/锥面集合N1，最后对这些平面/圆柱/锥面等数据进行一定规则的计算过滤提取出一套最全的计算零件规格的尺寸特征数据；本发明专利技术有益效果：本发明专利技术使用这种全新的通用的圆料计算方法应用于零件规格计算，计算准确性有保障且可以计算处理更复杂的圆料零件，具有严格的台阶圆料的分节圆面管理机制，可以更准确和安全地规避不适配的圆料，避免遇到不能计算的圆料还输出错误的结果导致企业发生采购订料错误。果导致企业发生采购订料错误。果导致企业发生采购订料错误。

【技术实现步骤摘要】
一种基于圆柱面特征识别的计算圆料规格的方法


[0001]本专利技术涉及机械设计
,尤其是一种基于圆柱面特征识别的计算圆料规格的方法。

技术介绍

[0002]模具零件中顶针、台阶顶针、内拉杆、扁顶针、司筒、导套、螺钉、镶针等台阶圆料零件，测量其规格(采购规格或实际规格)所需计算的特征尺寸都具有一定的相似性，但由于计算的特征的位置各不一样，单独为每一种零件设计基于特征的规格计算方法，需要处理的类型较多，枚举穷尽处理每种类型的工作量大，因此提出一种高效的通用的基于圆柱面特征识别的计算圆料规格的方法。
[0003]现有技术情况：根据公开资料(专利查询+竞品分析(如惠正软件、燕秀软件))，目前发现现有圆料规格计算停留在针对单种零件的特征计算上和简易的普通圆料特征计算上面(按实际的第一大、第二大圆柱直径处理，只能处理比较简单的零件，与我们早期所使用的圆料计算方法类似)。
[0004]现有技术的缺点及不足：存在部分圆料零件需要手动测量计算规格的现象，工作量大，依靠人工操作容易出现失误；
[0005]针对每种零件单独设计专用的特征计算方法，由于零件的特征种类太多导致每种零件都需要定制开发专用的算法程序，因此算法的通用性差且量大，这种拼“体力”的方法，已经跟不上人工智能自动计算的时代步伐；
[0006]目前的简易的普通圆料计算方法，仅能处理比较简单的零件，通用差。采用计算所有圆柱面的直径和实际长度，然后按第1大直径、第2大直径、第3大直径的顺序排序，由于只能计算每个圆柱面的实际长度，当某个圆柱面特征因环形沟槽特征被打断成多节圆柱面后，或者在圆柱面的端部设计退刀槽后，此时计算的实际长度就不是规格中所需要的尺寸，而是需要计算其没有被打断时的圆柱面的长度，即由于现有的方法不具备过滤掉一些对计算有干扰的圆柱/锥面特征的能力，因此前面计算的实际长度有出错的风险，由于工程制图的尺寸都是基于某一个参考基准进行的长度测量，因此这种计算实际长度的方法还存在在换算为基准长度时出现累加出错的风险。
[0007]因此，对于上述问题有必要提出一种基于圆柱面特征识别的计算圆料规格的方法。

技术实现思路

[0008]针对上述现有技术中存在的不足，本专利技术的目的在于提供了一种基于圆柱面特征识别的计算圆料规格的方法，以解决上述问题。
[0009]一种基于圆柱面特征识别的计算圆料规格的方法，其方法步骤为：
[0010]步骤1：输入一个圆料零件(3D模型)，程序遍历该实体上所有的平面、圆柱面、圆锥面，计算获取圆柱/锥面的特征信息，最后得到平面集合K、外圆柱/锥面集合M1、内孔圆柱/
锥面集合N1，将数据缓存在内存中；
[0011]步骤2：对步骤1得到外圆柱/锥面集合M1中的面进行大圆弧角度的圆柱/锥面筛选(例如将大于135
°
的圆弧角度称为大圆弧角度)，如果存在大圆弧角度(大于135
°
)的圆柱/锥面，则可计算出一个直径最大的大圆弧角度的圆柱/锥面作为圆料的轴向基准面Z；
[0012]步骤3：如果步骤2中没有计算得到圆料的轴向基准面Z，则对外圆柱/锥面集合M1中的碎面进行合并处理，对同心同轴向且同直径大小且存在多个面的外圆柱/锥面进行的轴向高度位置的计算，将所有同心同轴向同直径大小且在轴向上所处的高度位置大致相同的圆柱/圆锥面合并为一个新圆柱面，然后重新计算合并后的新圆柱面的圆弧角度,最后参考步骤2的方法计算获得圆料的轴向基准面Z；
[0013]步骤4：在外圆柱/锥面集合M1中计算查找出所有的与圆料的轴向基准面Z同心的圆柱/锥面，并将这些同心面按半径大小归组，得到外圆柱/锥面集合M2；参考本步骤计算M2的方法，在内孔圆柱/锥面集合N1中计算出与圆料的轴向基准面Z同心的内孔圆柱/锥面集合N2；
[0014]步骤5：对步骤4得到的面集合M2中的面组进行圆料的级数的判断，单节圆料取圆料的轴向基准面Z的轴向为整个圆料的长度基准方向VecZ0；对于多级台阶圆料，长度基准方向由直径较大的圆柱/锥面指向直径较小的圆柱/锥面，得到精确计算圆料Z轴方向的圆料长度基准方向VecZ0；
[0015]步骤6：然后以步骤5得到的圆料零件的长度基准方向VecZ0创建临时坐标系矩阵计算出整个圆料零件的底部中心点O的坐标，然后由长度基准方向VecZ0和坐标点O可计算得到圆料零件的计算基准坐标系C；
[0016]步骤7：以步骤6得到的圆料计算基准坐标系C，对面集合M2中的所有的面以基准坐标系C进行位置包络盒计算，将数据缓存在内存中，然后按直径从大至小对M2中的所有面进行直径分节归组，然后计算每节圆柱/锥面组在长度基准方向VecZ1上的包络盒位置坐标，得到多级台阶圆柱/锥面组集合数据P1；
[0017]步骤8：然后对步骤7得到的面集合P1中各节圆柱/锥面的位置进行合法检查，过滤掉一些对规格尺寸计算有干扰的圆柱/锥面(例如某些环形沟槽和退刀槽特征的圆柱面切断了参与规格计算的圆柱/锥面，对各节圆柱/锥面的长度计算可能产生了不利的影响)，得到新的多级台阶圆柱/锥面组集合P2；
[0018]步骤9：以圆料零件的基准坐标系C所在的端面为基准面，对步骤8得到的多级台阶圆柱/锥面组集合P2中的各节台
[0019]阶圆柱/锥面组进行长度尺寸计算，数据缓存在内存中，然后由大圆至小圆将各节圆柱面的直径依次命命名为$D1、$D2、...$Dn，各节圆柱面的长度依次命名为$H1,$H2、...$Hn，总长命名为$H，输出外圆柱面节数N；
[0020]步骤10：对于内孔圆柱/锥面集合N2参考步骤7～9的外圆柱/锥面的计算处理方法,最后同样按从大圆至小圆将各节圆柱面的直径依次命命名为$d1、$d2、...$dn，各节圆柱面的长度依次命名为$h1,$h2、...$hn，总长命名为$h，输出内孔圆柱面节数n；
[0021]步骤11：针对其它还需要计算平面数据参数的特殊圆料零件，如扁顶针，直接使用步骤1中得到平面集合K，可计算扁顶针的扁顶平面特征的长宽A、B等参数。
[0022]步骤12：最后依据用户配置的规格公式(如“规格＝Ф[D1]‑
[H1]*[D2]‑
[H2]*
[D3]‑
[H3]‑‑
[H
‑
MATCH]”)生成满足要求的规格数据。
[0023]其特征信息包括直径(圆锥面计算两个端面的圆弧边的直径)、圆柱/锥面的角度、圆柱/锥面的轴心点和轴向以及确定圆柱/锥面是外表面还是内孔面。
[0024]其中大圆弧角度是指将大于135
°
的圆弧角度(大圆弧角度所举例使用的最小临界值135
°
，不限定为135
°
，可根据实际的工程应用情况调整具体的值)，其中半径大小分组是将半径相同的面归为同一组，组与组之间按半径大小降序排序。
[0025]将直径最大的大圆弧角度的圆柱/锥面作为整个圆料零件的轴向基准面Z。
[0026]将所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于圆柱面特征识别的计算圆料规格的方法，其特征在于：其方法步骤为：步骤1：输入一个圆料零件，程序遍历该实体上所有的平面、圆柱面、圆锥面，计算获取圆柱/锥面的特征信息，最后得到平面集合K、外圆柱/锥面集合M1、内孔圆柱/锥面集合N1，将数据缓存在内存中；步骤2：对步骤1得到外圆柱/锥面集合M1中的面进行大圆弧角度的圆柱/锥面筛选，如果存在大圆弧角度的圆柱/锥面，则可计算出一个直径最大的大圆弧角度的圆柱/锥面作为圆料的轴向基准面Z；步骤3：如果步骤2中没有计算得到圆料的轴向基准面Z，则对外圆柱/锥面集合M1中的碎面进行合并处理，对同心同轴向且同直径大小且存在多个面的外圆柱/锥面进行的轴向高度位置的计算，将所有同心同轴向同直径大小且在轴向上所处的高度位置大致相同的圆柱/圆锥面合并为一个新圆柱面，然后重新计算合并后的新圆柱面的圆弧角度,最后参考步骤2的方法计算获得圆料的轴向基准面Z；步骤4：在外圆柱/锥面集合M1中计算查找出所有的与圆料的轴向基准面Z同心的圆柱/锥面，并将这些同心面按半径大小归组，得到外圆柱/锥面集合M2；参考本步骤计算M2的方法，在内孔圆柱/锥面集合N1中计算出与圆料的轴向基准面Z同心的内孔圆柱/锥面集合N2；步骤5：对步骤4得到的面集合M2中的面组进行圆料的级数的判断，单节圆料取圆料的轴向基准面Z的轴向为整个圆料的长度基准方向VecZ0；对于多级台阶圆料，长度基准方向由直径较大的圆柱/锥面指向直径较小的圆柱/锥面，得到精确计算圆料Z轴方向的圆料长度基准方向VecZ0；步骤6：然后以步骤5得到的圆料零件的长度基准方向VecZ0创建临时坐标系矩阵计算出整个圆料零件的底部中心点O的坐标，然后由长度基准方向VecZ0和坐标点O可计算得到圆料零件的计算基准坐标系C；步骤7：以步骤6得到的圆料计算基准坐标系C，对面集合M2中的所有的面以基准坐标系C进行位置包络盒计算，将数据缓存在内存中，然后按直径从大至小对M2中的所有面进行直径分节归组，然后计算每节圆柱/锥面组在长度基准方向VecZ1上的包络盒位置坐标，得到多级台阶圆柱/锥面组集合数据P1；步骤8：然后对步骤7得到的面集合P1中各节圆柱/锥面的位置进行合法检查，过滤掉一些对规格尺寸计算有干扰的圆柱/锥面，得到新的多级台阶圆柱/锥面组集合P2；步骤9：以圆料零件的基准坐标系C所在的端面为基准面，对步骤8得到的多级台阶圆柱/锥面组集合P2中的各节台阶圆柱/锥面组进行长度尺寸计算，数据缓存在内存中，然后由大圆至小圆将各节圆柱面的直径依次命命名为$D1、$D2、...$Dn，各节圆柱面的长度依次命名为$H1,$H2、...$Hn，总长命名为$H，输出外圆柱面节数N；步骤10：对于内孔圆柱/锥面集合N2参考步骤7～9的外圆柱/锥面的计算处理方法,按从大圆至小圆将各节圆柱面的直径依次命命名为$d1、$d2、...$dn，各节圆柱面的长度依次命名为$h1,$h2、...$hn，总长命名为$h，输出内孔圆柱面...

【专利技术属性】
技术研发人员：易平，蔡兵，李欢，胡建平，
申请(专利权)人：武汉益模科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：