一种工艺模型的生成方法及装置与流程

本发明涉及三维数字化工艺设计，尤其涉及一种工艺模型的生成方法及装置。

背景技术：

1、基于三维模型的数字化设计已成为制造业中产品设计的主流模式，而三维工艺模型又是实现三维数字化工艺设计的关键技术之一。现有的工艺模型构建方法主要有以下几种：第一种是通过正向建模的方法绘制工艺模型，其原理是按照工艺路线要求，人工交互构建一系列三维工序几何模型，实现毛坯与最终成品模型之间的演变。第二种是基于制造特征体的三维工艺模型构建方法，其原理是依据制造特征构造制造特征体，以制造特征体作为基本单元，与毛坯做布尔运算，逐步生成三维工艺模型。

2、但是，上述通过正向建模绘制工艺模型的方法需要大量的人工交互操作，耗时较长，当零件比较复杂，工序比较多时，工作量十分巨大，会延长产品生产周期，增加生产成本。而基于制造特征体的三维工艺模型构建方法需识别产品制造特征，然而对于制造特征中交互特征的识别，目前还没有十分成熟的理论与方法，因此当产品比较复杂，交互特征较多时，该方法可能无法构造制造特征体，进而可能无法构建出工艺模型。

3、基于此，目前亟需一种新型的工艺模型生成方法，以解决上述问题。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的问题，本发明实施例提供了一种工艺模型的生成方法及装置，以解决或者部分解决现有技术中无法快速准确地生成产品的工艺模型的技术问题。

2、本发明的第一方面，提供一种工艺模型的生成方法，所述方法包括：

3、获取目标产品对应的设计模型中所有的结构特征；所述结构特征包括：面特征、孔特征、槽特征及倒圆特征；所述设计模型为三维模型；

4、获取为所述设计模型预先编制的工艺路线，所述工艺路线包括多道加工工序；

5、针对任一当前加工工序，在所述设计模型中查找对应的结构特征，并对所述对应的结构特征进行操作处理，得到所述当前加工工序下的工艺模型；其中，操作处理的方式包括：偏移操作或删除操作。

6、上述方案中，获取所述设计模型中所有的结构特征，包括：

7、利用开源建模工具对所述设计模型进行逆向解析，获得所述设计模型中所有的面特征，将所述面特征存储至第一面管理器中；

8、对所述第一面管理器中的每个面进行识别，得到简单孔特征，并将所述简单孔特征存储至孔管理器中；所述简单孔特征包括：简单通孔特征、简单锥孔特征、简单平底孔特征、简单锥底孔特征、简单倒圆角孔特征和简单倒斜角孔特征；

9、根据所述简单孔特征构造复杂孔特征，并将所述复杂孔特征存储至特征管理器中；所述复杂孔特征包括：埋头孔特征、沉头孔特征、倒铰孔特征及台阶孔特征；

10、对所述第一面管理器中的每个面进行识别，得到槽特征，将所述槽特征存储至所述特征管理器中；

11、对所述第一面管理器中的每个面进行识别，得到倒圆特征，并将所述倒圆特征存储至所述特征管理器中。

12、上述方案中，所述对所述第一面管理器中的每个面进行识别，得到简单孔特征，包括：

13、针对所述第一面管理器中的当前面，若确定所述当前面为圆柱面，则获取所述圆柱面上的圆弧边；若确定所述圆柱面上的圆弧边为凸边，则利用所述圆柱面构造简单通孔特征；

14、若确定所述当前面不是所述圆柱面，则判断所述当前面是否为圆锥面，若确定所述当前面为所述圆锥面，则获取所述圆锥面上的圆弧边；若确定所述圆锥面上的圆弧边为凸边，则利用所述圆锥面构造简单锥孔特征；

15、针对所述第一面管理器中的任一当前面，获取所述当前面的所有第一相邻面，将所述当前面的第一相邻面存储至第二面管理器中；

16、针对所述第二面管理器中的任一第一相邻面，若确定所述第一相邻面为平面，则获取所述第一相邻面的外环；若确定所述第一相邻面的外环为圆弧且为凹边，则根据所述第一相邻面和对应的当前面构造简单平底孔特征；

17、若确定所述第一相邻面为锥面且存在锥顶角时，则根据所述第一相邻面与所述第一相邻面对应的当前面构造简单锥底孔特征；

18、获取所述第一相邻面的任一第二相邻面，若确定所述第二相邻面的外环为圆弧且为凹边，则判断所述第一相邻面是否为圆环面；若确定所述第一相邻面为所述圆环面时，则根据所述第一相邻面、所述第二相邻面以及所述第一相邻面对应的所述当前面构造简单倒圆角孔特征；所述第二相邻面为除所述当前面之外的与所述第一相邻面邻接的面；

19、若确定所述第一相邻面不是所述圆环面，则继续判断所述第一相邻面是否为圆锥面，若确定所述第一相邻面为所述圆锥面，则根据所述第一相邻面、所述第一相邻面以及所述第一相邻面对应的所述当前面构造简单倒斜角孔特征；以此循环直至构造出所有的简单孔特征。

20、上述方案中，所述根据所述简单孔特征构造复杂孔特征，包括：

21、针对所述孔管理器中的任一当前简单孔特征，将所述当前简单孔特征添加至预设的第一链表中；

22、判断所述当前简单孔特征与所述孔管理器中的当前剩余孔特征是否共轴线，若确定所述当前简单孔特征与所述当前剩余孔特征共轴线，则继续判断所述当前剩余孔特征是否可与所述第一链表中的当前简单孔特征相连接；

23、若确定所述当前剩余孔特征可与所述第一链表中的当前简单孔特征相连接时，则将所述当前剩余孔特征添加至所述第一链表中；

24、将所述第一链表中的当前简单孔特征和所述当前剩余孔特征进行组合，形成所述复杂孔特征；以此循环直至构造出所有的复杂孔特征。

25、上述方案中，所述对所述第一面管理器中的每个面进行识别，得到槽特征，包括：

26、针对所述第一面管理器中的任一当前面，若确定所述当前面为平面，则获取所述当前面的外环，若确定所述当前面的外环上的所有边为凹边时，根据所述当前面的外环获取所述当前面的所有第三相邻面，将所述第三相邻面添加至预设的第三面管理器中；

27、构造第二链表，将所述第一面管理器中的当前面添加至所述第二链表中；

28、将所述第三面管理器中的当前面添加至所述第二链表中，判断所述第三面管理器中的当前面是否是平面，若是，则继续判断所述第一面管理器中的当前面与所述第三面管理器中的当前面是否垂直；

29、若确定所述第一面管理器中的当前面与所述第三面管理器中的当前面垂直时，则以此循环直至找到所述第三面管理器中所有与第一面管理器中的当前面相垂直的面；所述第三面管理器中所有与第一面管理器中的当前面相垂直的平面均在所述第二链表中；

30、根据第二链表中的所有面构造槽特征；

31、上述方案中，所述方法还包括：

32、若确定所述第三面管理器的当前面不是所述平面，则继续判断所述第三面管理器的当前面是否为圆柱面，若确定所述第三面管理器的当前面为所述圆柱面，则继续判断所述圆柱面的轴线轴线方向是否与所述第三面管理器的当前面的轴线方向平行；

33、若确定所述圆柱面的轴线轴线方向与所述第三面管理器的当前面的轴线方向平行，则以此循环直至找到所述第三面管理器中所有与第一面管理器中的当前面相平行的面；所述第三面管理器中所有与第一面管理器中的当前面相平行的圆柱面均在所述第二链表中。

34、上述方案中，所述对所述第一面管理器中的每个面进行识别，得到倒圆特征，包括：

35、针对所述第一面管理器中的任一当前面，若确定所述当前面为圆环面，则获取所述当前面的所有第四相邻面，将所述当前面的所有第四相邻面添加至预设的第四面管理器中；

36、针对所述第四面管理器中的任一当前第四相邻面，若确定所述当前第四相邻面为圆柱面时，判断所述当前第四相邻面的轴线与所述第一面管理器中的当前面的轴线是否共线；

37、若确定所述当前第四相邻面的轴线与所述第一面管理器中的当前面的轴线共线，则判断所述第四面管理器中的任一剩余第四相邻面是否为平面；

38、若确定所述第四面管理器中的任一剩余第四相邻面为平面，继续判断所述剩余第四相邻面的轴线与所述当前第四相邻面的轴线是否平行，若确定所述剩余第四相邻面的轴线与所述当前第四相邻面的轴线平行时，则根据所述第一面管理器中的当前面构造所述倒圆特征。

39、上述方案中，所述针对任一当前加工工序，在所述设计模型中查找对应的结构特征，并对所述对应的结构特征进行处理，得到所述当前加工工序下的工艺模型，包括：

40、获取所述当前加工工序中的加工要求，根据所述加工要求在所述设计模型中查找对应的结构特征，若确定所述结构特征的加工类为粗加工类型，则在所述当前加工工序的下一加工工序的设计模型中删除所述结构特征，得到所述当前加工工序下的工艺模型。

41、上述方案中，所述方法还包括：

42、若确定所述结构特征的加工类为精加工类型，则在所述当前加工工序的下一加工工序的设计模型中偏移所述结构特征，得到所述当前加工工序下的工艺模型；其中，偏移方向所述结构特征的面法向的反向。

43、本发明的第二方面，提供一种工艺模型的生成装置，所述装置包括：

44、第一获取单元，用于获取目标产品对应的设计模型中所有的结构特征；所述结构特征包括：面特征、孔特征、槽特征及倒圆特征；所述设计模型为三维模型；

45、第二获取单元，用于获取为所述设计模型预先编制的工艺路线，所述工艺路线包括多道加工工序；

46、处理单元，用于针对任一当前加工工序，在所述设计模型中查找对应的结构特征，并对所述对应的结构特征进行处理，得到所述当前加工工序下的工艺模型。

47、本发明提供了一种工艺模型的生成方法及装置，方法包括：获取目标产品对应的设计模型中所有的结构特征；所述结构特征包括：面特征、孔特征、槽特征及倒圆特征；所述设计模型为三维模型；获取为所述设计模型预先编制的工艺路线，所述工艺路线包括多道加工工序；针对任一当前加工工序，在所述设计模型中查找对应的结构特征，并对所述对应的结构特征进行处理，得到所述当前加工工序下的工艺模型；如此，本发明先确定出设计模型中的所有结构特征，而工艺路线的每个加工工序都有明确此工序中应该加工什么结构特征，因此可从最后一个加工工序开始，在设计模型中依次处理对应的结构特征，进而得到每个加工工序下的工艺模型；这种逆向分析设计模型的方法，只需识别出设计模型中的结构特征，然后基于加工工序选择性删除或偏移对应的结构特征即能得到该加工工序下的工艺模型，因此可准确快速地生成工艺模型，降低人力成本，提高工艺模型的准确度。