【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及型材端面结构特征识别，尤其是指一种基于启发式规则的型材端面槽类特征识别方法和系统。
技术介绍
1、工业铝型材作为一种应用于工业框架设计和搭建的高强度工程材料，被广泛应用于制作框架支架、机匣保护罩、工作台等工业设备中。为实现各种框架结构的快速组装，型材的端面上存在大量的槽类结构。将这些槽类结构作为加工特征进行识别并基于槽类加工特征进行特征编程，实现对该类零件上槽类结构的自动化加工，可以极大的提升该类零件的加工效率。
2、型材端面槽类破坏了型材端面原本的图案和结构，干扰了特征识别过程中对型材端面形状、型材毛坯形状的判定，极大的增加了型材特征识别的难度。
3、目前，常见的特征识别方法包括基于规则，基于图，基于痕迹，基于体积分解等方法。基于上述特征识别方法的特征识别技术主要用于识别一些常规零件上的简单特征，如孔，槽，凸台等。对于常规零件上的槽类特征，主流的特征识别方法通过对零件模型建立属性邻接图，通过对属性邻接图中边的凸凹性进行分析，从属性邻接图中分割零件模型。但这类方法仅用于简单的零件特征，对于型材端面上这类特殊的槽类特征(端面台阶，端面u槽)，缺乏有针对性的特征识别方法和技术。
4、现有方法难以识别多种截面形状的复杂型材上的端面槽类特征(端面台阶，端面u槽)；现有的方法多依赖端面形状的判定，不适用于端面被破坏的情况；不能够有效的恢复被槽类结构破坏的型材毛坯模型，导致特征识别的错误率高，识别效率低；现有的识别方法的针对性差，不适用于型材零件特别是端面形状复杂的特征零件。
>技术实现思路
1、为此，本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有技术中难以识别型材端面槽类特征的问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于启发式规则的型材端面槽类特征识别方法，包括：
3、步骤s1：构建关于型材的型材零件模型，获取所述型材零件模型的外部包络面，根据所述外部包络面确定型材零件模型的主方向，根据所述主方向确定型材零件模型的截面，根据所述截面确定型材零件模型的轮廓，根据型材零件模型的截面和轮廓组合得到毛坯模型；
4、步骤s2：根据所述毛坯模型获取具有端面槽类特征的端面；
5、步骤s3：对于具有端面槽类特征的端面，识别其槽类特征。
6、在本专利技术的一个实施例中，所述步骤s1中获取型材零件模型的外部包络面，根据所述外部包络面确定型材零件模型的主方向，方法包括：
7、获取型材零件模型的外部包络面：计算型材零件模型的obb包围盒，遍历型材零件模型面，将与obb包围盒重合的模型面标记为外部包络面；
8、确定型材零件模型的主方向：遍历型材零件模型的外部包络面，取其中的直纹面并计算直纹面法平面的法线，记录所有法线的方向，将其中同向法线数量最多的法线方向作为型材零件模型的主方向。
9、在本专利技术的一个实施例中，所述步骤s1中根据所述主方向确定型材零件模型的截面，根据所述截面确定型材零件模型的轮廓，根据型材零件模型的截面和轮廓组合得到毛坯模型，方法包括：
10、确定型材零件模型的截面：作多个等距且垂直于型材零件模型主方向的平面，多个平面与型材零件模型相交，获得多个截面，取其中面积最大的截面作为型材零件模型的截面形状；
11、确定型材零件模型的轮廓：将型材零件模型的截面沿着型材零件模型的主方向从obb包围盒的垂直于主方向的一个侧面移动到垂直于主方向的另一个侧面，将该过程中由型材零件模型的截面扫略生成的直纹面作为型材零件模型的轮廓；
12、生成型材零件模型的毛坯模型：将型材零件模型的截面和轮廓组合形成的封闭实体模型作为型材零件模型的毛坯模型。
13、在本专利技术的一个实施例中，所述步骤s2中根据所述毛坯模型获取具有端面槽类特征的端面，方法包括：
14、初始化端面面组集合：建立端面面组集合，遍历型材零件模型面，取型材零件模型的主方向上最外侧的模型面添加到端面面组集合中；
15、筛选端面类型：遍历端面面组集合中的模型面，若有与型材零件模型的截面完全相同的模型面，则将其从端面面组集合中移除；
16、补充剩余端面：对于型材零件模型中不与毛坯模型重叠的模型面，执行如下步骤：
17、初次遍历：若存在与现有端面直接连通且不与毛坯模型重叠的模型面，则将该模型面加入到端面面组集合中；
18、再次遍历：重复初次遍历的步骤，直到找不到新的端面为止，则完成剩余端面的补充；
19、生成实际端面：遍历端面面组集合中的模型面，将相互连通的模型面合并为模型面组，作为型材零件模型中具有端面槽类特征的端面。
20、在本专利技术的一个实施例中，所述步骤s3中对于具有端面槽类特征的端面，识别其槽类特征，方法包括：
21、基于所述毛坯模型生成槽类特征的边界，根据所述槽类特征的边界，从型材零件模型的两个端面中识别出端面槽类特征。
22、在本专利技术的一个实施例中，所述基于所述毛坯模型生成槽类特征的边界，方法包括：
23、生成槽类特征边界：遍历毛坯模型的各个模型面，将各个模型面向远离毛坯模型实体的方向偏置宽度h，将偏置宽度h后得到的模型面自然延伸形成新的模型实体，将所述新的模型实体作为型材边界模型，将型材边界模型上的面作为生成槽类特征的边界。
24、在本专利技术的一个实施例中，所述根据所述槽类特征的边界，从型材零件模型的两个端面中识别出端面槽类特征，方法包括：
25、建立一个空的端面槽类特征集合，遍历型材零件模型的主方向上的两个端面，对每个型材零件模型的端面，执行如下步骤：
26、模型面延伸：自然延伸型材零件模型主方向上的两个端面，直到端面与触碰到的所有槽类特征的边界相交后，则停止延伸；
27、模型面裁剪并获取槽类特征：合并延伸得到的共面的模型面；将延伸过程中产生重叠的模型面从两个模型面重叠开始的地方进行裁剪，并将每个裁剪得到的模型面和型材边界模型包络的实体空间作为槽类特征添加到端面槽类特征集合中；
28、槽类特征识别：遍历端面槽类特征集合中得到的槽类特征，并识别槽类特征的类型。
29、在本专利技术的一个实施例中，所述遍历端面槽类特征集合中得到的槽类特征，并识别槽类特征的类型，方法包括：
30、对于端面槽类特征集合中得到的槽类特征，将表面形状只含平面的槽类特征标记为端面台阶，将表面含有曲面的槽类特征标记为端面u槽。
31、在本专利技术的一个实施例中，采用递归查找的方式执行所述重复初次遍历的步骤，直到找不到新的端面为止，则完成剩余端面的补充。
32、为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于启发式规则的型材端面槽类特征识别系统，包括：
33、构建模块：用于构建关于型材的型材零件模型，获取所述型材零件模型的外部包络面，根据所述外部包络面确定型材零件模型的主方向，根据所述主方向确定型材零件模型的截面，根据所述截面本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于启发式规则的型材端面槽类特征识别方法，其特征在于：包括：
2.根据权利要求1所述的基于启发式规则的型材端面槽类特征识别方法，其特征在于，所述步骤S1中获取型材零件模型的外部包络面，根据所述外部包络面确定型材零件模型的主方向，方法包括：
3.根据权利要求1所述的基于启发式规则的型材端面槽类特征识别方法，其特征在于，所述步骤S1中根据所述主方向确定型材零件模型的截面，根据所述截面确定型材零件模型的轮廓，根据型材零件模型的截面和轮廓组合得到毛坯模型，方法包括：
4.根据权利要求3所述的基于启发式规则的型材端面槽类特征识别方法，其特征在于：所述步骤S2中根据所述毛坯模型获取具有端面槽类特征的端面，方法包括：
5.根据权利要求1所述的基于启发式规则的型材端面槽类特征识别方法，其特征在于：所述步骤S3中对于具有端面槽类特征的端面，识别其槽类特征，方法包括：
6.根据权利要求5所述的基于启发式规则的型材端面槽类特征识别方法，其特征在于：所述基于所述毛坯模型生成槽类特征的边界，方法包括：
7.根据权利要求5所述的
8.根据权利要求7所述的基于启发式规则的型材端面槽类特征识别方法，其特征在于：所述遍历端面槽类特征集合中得到的槽类特征，并识别槽类特征的类型，方法包括：
9.根据权利要求4所述的基于启发式规则的型材端面槽类特征识别方法，其特征在于：采用递归查找的方式执行所述重复初次遍历的步骤，直到找不到新的端面为止，则完成剩余端面的补充。
10.一种基于启发式规则的型材端面槽类特征识别系统，其特征在于：包括：
11.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于：所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至9中任一项所述基于启发式规则的型材端面槽类特征识别方法的步骤。
12.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1至9中任一项所述基于启发式规则的型材端面槽类特征识别方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种基于启发式规则的型材端面槽类特征识别方法，其特征在于：包括：
2.根据权利要求1所述的基于启发式规则的型材端面槽类特征识别方法，其特征在于，所述步骤s1中获取型材零件模型的外部包络面，根据所述外部包络面确定型材零件模型的主方向，方法包括：
3.根据权利要求1所述的基于启发式规则的型材端面槽类特征识别方法，其特征在于，所述步骤s1中根据所述主方向确定型材零件模型的截面，根据所述截面确定型材零件模型的轮廓，根据型材零件模型的截面和轮廓组合得到毛坯模型，方法包括：
4.根据权利要求3所述的基于启发式规则的型材端面槽类特征识别方法，其特征在于：所述步骤s2中根据所述毛坯模型获取具有端面槽类特征的端面，方法包括：
5.根据权利要求1所述的基于启发式规则的型材端面槽类特征识别方法，其特征在于：所述步骤s3中对于具有端面槽类特征的端面，识别其槽类特征，方法包括：
6.根据权利要求5所述的基于启发式规则的型材端面槽类特征识别方法，其特征在于：所述基于所述毛坯模型生成槽类特征的边界，方法包括：
7.根据权利要求5...
【专利技术属性】
技术研发人员：宁雄，何晋，胡志星，刘跃雄，邓元山，曹丹，
申请(专利权)人：中国航发南方工业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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