【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于计算机辅助制造领域，涉及一种面向复杂结构件的嵌套相交特征识别方法。
技术介绍
1、当前工业领域存在大量复杂结构零件，工艺人员借助ug、catia、hypermill等通用计算机辅助制造(cam)软件可以完成这类零件的加工编程。然而，由于零件形状、结构差异巨大，编程过程中仍需要大量手工操作，不但效率低下，并且经验依赖性强，难以大规模推广，制约了生产效率的提高。特征识别可以将零件设计信息与制造信息自动关联，是破解编程自动化难题的关键，得到了工业界与学术界研究人员的广泛关注。
2、相交特征由至少两个单一特征复合而来，其识别过程涉及到对相交结构的层次化拆解与重构，因而识别难度远大于单一特征。其中，嵌套特征属于相交特征中的一类特殊情形，由一个或多个特征在空间中与另一特征完全交叉和重叠而形成。这种相互嵌套的复杂结构对原始特征的破坏程度更大，相互关系也更复杂，适用于一般相交特征的识别算法往往并不能很好解决嵌套特征的识别问题。文献“基于图二次分解的加工特征识别算法[j].机械设计与制造,2013(5):56-59”，采用了构建零件的属性邻接图的方法，并通过对属性邻接图进行了二次分解得到了最小子图，实现了对独立特征的有效识别，但该方法未考虑相交子图的分解，无法实现相交特征的识别；文献“三维工艺设计中的制造特征识别方法[j].机械设计与制造,2021(6):228-231,235”采用了基于扩展属性邻接图和图同构的特征识别方法，对零件的属性邻接图表示进行了一定扩展，从而能够有效识别出零件的独立特征和部分相交特征，但这种方法
技术实现思路
1、为解决复杂结构件嵌套相交特征识别的问题，本专利技术提出了一种面向复杂结构件嵌套相交特征识别方法。
2、本专利技术的技术方案：
3、一种面向复杂结构件的嵌套相交特征识别方法，包括以下步骤：
4、步骤一：导入结构件模型进行预处理，构建出零件的扩展属性邻接图eaag并由扩展属性邻接数组存储；具体为：
5、获取结构件模型的几何数据和拓扑数据，结构件模型中的一个面用一个节点代表，结构件模型中两个面之间的边由对应两个节点之间的边表示，初始化出结构件模型的扩展属性邻接图；
6、判断扩展属性邻接图边的凹凸性和边夹角θ象限，并将节点根据规则分类为过渡面节点和非过渡面节点；过渡面进一步分为边过渡面和点过渡面，其中边过渡面包括边圆角过渡面和边倒角过渡面；点过渡面包括点圆角过渡面和点倒角过渡面，以对扩展属性邻接图的面和边属性进行填充；
7、采用扩展属性邻接数组在计算机中对扩展属性邻接图进行存储；
8、步骤二：通过对扩展属性邻接图进行分解和过渡特征抑制，得到凸特征子图集合和凹特征子图集合；具体为：
9、去除扩展属性邻接图的凸内环边，将扩展属性邻接图分解为若干个新子图并存入初次分解子图集合；
10、遍历初次分解子图集合中的子图，检查子图是否存在凹内环边，如有则继续分解子图，将分解后得到的含有凸面的子图作为凸特征子图存入凸特征子图集合，剩余子图存回初次分解子图集合；
11、遍历初次分解子图集合和凸特征子图集合中的子图，对过渡面节点进行分类去除，具体操作为：对点过渡面删除面节点及相关边；对边过渡面删除面节点及相关边，然后在支撑面之间创建新边，其中支撑面指那些与过渡面相邻接的非过渡面；
12、检查初次分解子图集合和凸特征子图集合中的子图，若有凸面则删除对应节点和边，将新子图存入凹特征子图集合；若无凸面，则直接存入凹特征子图集合；
13、步骤三：对凸特征子图集合和凹特征子图集合进行相交特征判别，得到独立特征子图集合、凸嵌套相交特征子图集合和凹嵌套相交特征子图集合；具体为：
14、遍历凸特征子图集合中的子图，判断是否存在n-1个凸边的面节点，n为子图面节点数，若存在则存入独立特征子图集合，否则存入凸嵌套相交特征子图集合；
15、遍历凹特征子图集合中的子图，判断其中是否存在凸边，若存在则将子图存入凹嵌套相交特征子图集合，否则存入独立特征子图集合；
16、步骤四：对凸嵌套相交特征子图集合和凹嵌套相交特征子图集合中的子图进行分解，并对分解后得到的子图进行重构，并将它们并入到独立特征子图集合中，具体为：
17、对凸嵌套相交特征子图集合中的子图提取凸台面得到新子图，存入独立特征子图集合；随后，删除原子图中的这些面节点及其相连的边，以分解原子图，判断分解后得到的子图是否存在凸边，若存在则存入凹相交特征子图集合，否则存入独立特征子图集合；
18、遍历凹嵌套相交特征子图集合中的子图，寻找出种子面作为分解的起始面，提取出种子面和与其有凹边连接的面节点作为扩展面，保留连接关系，存入凹相交分解子图集合；
19、删除子图中种子面节点和与其连接的边，判断与扩展面连接的凹边是否全部指向其他扩展面或种子面，若是则从子图中删除该扩展面节点和所有与其连接的边，否则保留该扩展面节点，删除其与其他扩展面之间连接的边，对子图进行分解；
20、在分解后，判断剩余子图是否满足终止条件；若满足则停止分解，并将其存入凹相交分解子图集合，否则将剩余子图再次作为输入，寻找新的的起始面进行迭代分解；
21、遍历凹相交分解子图集合中的子图，检查任意两个子图中是否存在类型、法向量、面的方程均相同的面节点，若存在则将两个子图合并成，将新子图与不满足合并条件的剩余子图存入独立特征子图集合；
22、步骤五：采用图同构匹配和规则对独立特征子图集合进行特征识别，具体为：
23、将独立特征子图集合与预定义特征库中的特征子图通过图同构算法进行匹配，以对通孔、盲孔、通槽、通台阶、盲台阶等预定义拓扑结构的固定特征进行识别；
24、将由图同构匹配未识别的独立特征子图集合与建立的特征规则进行匹配，以对封闭槽、开口槽、凸台等拓扑结构不固定但是存在规律的特征进行识别；
25、步骤六：将结构件的特征识别结果可视化并保存在xml文件中；具体为：
26、创建用户界面(ui)，包括一个树状列表，保证选中特定的列表项会在三维模型中高亮显示对应的面，确保识别结果即时反映在ui上。通过用户交互机制，如鼠标点击，实现用户对特征的选择和高亮显示。并在ui中添加右键菜单，允许用户删除选中的特征。
27、将结构件特征识别结果整理并保存为xml文件，其中根元素命名为“featurerecognitionresults”；每个特征类别作为子元素“featurecategory”呈现，内部包含每个具体特征的详细信息，如唯一本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种面向复杂结构件的嵌套相交特征识别方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的面向复杂结构件的嵌套相交特征识别方法，其特征在于，创建用户界面，包括一个树状列表，保证选中列表项会在三维模型中高亮显示对应的面，确保识别结果即时反映在UI上；通过用户交互机制，实现用户对特征的选择和高亮显示；并在UI中添加右键菜单，允许用户删除选中的特征；
【技术特征摘要】
1.一种面向复杂结构件的嵌套相交特征识别方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的面向复杂结构件的嵌套相交特征识别方法，其特征在于，创建用户界面，包括一个树...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙玉文，赵龙康，孙硕学，周鑫，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：
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