一种面向叶片气膜孔的孔类特征识别方法、排序方法技术

本发明专利技术属于一种孔排序方法，为解决现有的孔类特征识别方法，无法适应涡轮叶片气膜孔中异形孔的识别需求，也无法实现大量孔类结构识别后的特征排序等工作的技术问题，提供一种面向叶片气膜孔的孔类型识别方法、特征排序方法，针对涡轮叶片气膜孔中直圆孔与异形孔的特征识别与重组的需求，从涡轮叶片几何模型的曲率特征出发，通过判断最大最小曲率识别模型中的圆柱面，并利用关联曲线与特征面、叶身表面的连接关系，识别多张曲面构成的直圆孔与异形孔特征，另外，基于涡轮叶片的按行分布特征，设计气膜孔的分布夹角判断准则，实现了大量气膜孔的特征排序需求。孔的特征排序需求。孔的特征排序需求。

【技术实现步骤摘要】
一种面向叶片气膜孔的孔类特征识别方法、排序方法


[0001]本专利技术属于一种孔类特征识别
，具体涉及一种面向叶片气膜孔的孔类特征识别方法、排序方法。

技术介绍

[0002]随着制造业自动化水平的飞速发展，计算机辅助设计、工艺规划、制造等系统之间数据的快速有效交换显得极为迫切。通过特征识别技术，可实现将计算机辅助设计的大量的几何特征提取，并传递到后续的工艺规划及制造系统中，以满足产品的自动化制造需求。
[0003]涡轮叶片作为航空发动机的关键零件，在叶身上设计了上百个气膜孔用于冷却。气膜孔的结构不仅包含大量的圆柱形孔，还包含了各种异形的孔槽结构。因此，如何快速实现这类结构的几何特征识别、提取与排序，有助于加速涡轮叶片加工的自动化进程并提高制造效率。现有的孔类特征识别方法以边界表示法为主，该方法通过收集孔的边界信息，建立预设的特征知识库，以此识别各种完整曲面的圆柱孔、组合圆柱孔、锥形孔等特征，但是，这种方法无法适应涡轮叶片气膜孔中异形孔的识别需求，同时，也无法实现大量孔类特征识别后的排序等工作。
专利技术内容
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种面向叶片气膜孔的孔类特征识别方法，其特征在于，包括以下步骤：S1
‑
1，在零件实体中获取不需要识别孔特征的带孔表面集合{S
j
}，并获取需要识别孔特征的带孔表面S
h
中包含的所有内边界集合{C
i
}；其中，j表示带孔表面序号，i表示内边界序号，j≥0，i≥0；S1
‑
2，获取带孔表面集合{S
j
}中包含内边界集合{C
i
}中边界C
i
的曲面集合{S
i，k
}；其中，k表示曲面的编号，k≥0；S1
‑
3，在曲面集合{S
i，k
}中均匀采样，获取采样点集{P
i，k，l
}，并计算采样点集{P
i，k，l
}中各点在对应曲面上的最大曲率半径和最小曲率半径集合{(r
min，i，k，l
，r
max，i，k，l
)}，以及曲面法向{n
i，k，l
}；其中，l表示采样点的编号，l≥0；S1
‑
4，根据集合{(r
min，i，k，l
，r
max，i，k，l
)}判断相应曲面S
i，k
是否为平面或非直纹面，若是，则边界C
i
对应的孔为非直圆孔，否则，执行步骤S1
‑
5；S1
‑
5，判断是否恒成立，若是，执行步骤S1
‑
6，否则，边界C
i
对应的孔为非直圆孔；其中，r
min，i，k，l
为采样点集{P
i，k，l
}中P
i，k，l
的最小曲率半径；其中，为r
min，i，k，l
的平均值；S1
‑
6，判断是否等于r
min，i，0，0
，若是，边界C
i
对应的孔为直圆孔，执行步骤S1
‑
7，否则，边界C
i
对应的孔为非直圆孔；其中，{Δd
i，k，l
}为{P
i，k，l
}
‑
{P
i，0，0
}沿曲面法向{n
i，k，l
}到O
i，0，0
的距离，O
i，0，0
为点P
i，0，0
对应的最小曲率中心，P
i，0，0
为k＝0且l＝0时的采样点；S1
‑
7，令{S
j
}＝{S
j
}
‑
{S
i，k
}，返回步骤S1
‑
2，直至完成内边界集合{C
i
}对应所有孔的识别，再根据孔类型，获取孔参数。2.根据权利要求1所述一种面向叶片气膜孔的孔类特征识别方法，其特征在于：还包括步骤S1
‑
8和步骤S1
‑
9：若经步骤S1
‑
4至步骤S1
‑
6判断边界C
i
对应的孔为非直圆孔：S1
‑
8，令Ψ
i
＝{S
i，k
}，在{S
j
}中检索与Ψ
i
使用共同边界的所有曲线集合{C
s，i
}，在{S
j
}中查找包含边界{C
s，i
}的所有面集合{S
i，k
}；S1
‑
9，将面集合{S
i，k
}作为步骤S1
‑
3中的曲面集合{S
i，k
}，采用步骤S1
‑
3至步骤S1
‑
6的方法判断面集合{S
i，k
}中S
i，k
构成的特征是否对应为直圆孔，若是，则边界C
i
对应的孔为异形孔，否则，边界C
i
对应的孔为非直圆孔非异形孔。3.根据权利要求2所述一种面向叶片气膜孔的孔类特征识别方法，其特征在于：步骤S1
‑
4具体为，若边界C
i
对应的孔为非直圆孔，否则，边界C
i
对应的孔为直圆孔，其中，r
max，i，k，l
为采样点集{P
i，k，l
}中各点在对应曲面上的最大曲率半径，r
min，i，k，l
为采样点集{P
i，k，l
}中各点在对应曲面上的最小曲率半径。4.根据权利要求3所述一种面向叶片气膜孔的孔类特征识别方法，其特征在于：步骤S1
‑
6中，所述O
i，0，0
通过下式计算：O
i，0，0
＝P
i，0，0
+r
min，i，0，0
·
n
i，0，0
其中，r
min，i，0，0
为点P
i，0，0
对应曲面上的最小曲率半径，n
i，0，0
为点P
i，0，0
对应曲面法向；所述Δd
i，k，l
通过下式计算：Δd
i，k，l
＝(O
i，0，0
‑
P
i，k，l
)
·
n
i，k，l
。5.根据权利要求4所述一种面向叶片气膜孔的孔类特征识别方法，其特征在于：步骤
S1
‑
7中，所述根据孔类型获取孔参数具体为：S1
‑7‑
a，若为直圆孔，则孔壁面为{S
i，k
}，孔半径r
i
＝r
min，i，0，0
，孔轴向孔轴向其中，和...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晶，侯尧华，赵卫，赵华龙，
申请(专利权)人：中国科学院西安光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：