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专利号: 2019113015578
申请人: 厦门理工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种确定钻孔表面粗糙度的三维建模方法,其特征在于,包括:

根据钻孔加工工艺、钻头结构参数,在XYZ平面内,建立钻头三维模型;

根据所述钻头三维模型,获取所述钻头的刀刃轨迹三维模型,其中,所述刀刃轨迹三维模型包括主刀刃轨迹三维模型及副刀刃轨迹三维模型;

将所述刀刃轨迹三维模型进行复制,并在沿Z轴正方向的预设距离处生成刀刃轨迹三维复制模型;

根据工件参数,在所述刀刃轨迹三维复制模型与所述刀刃轨迹三维模型之间,生成分段工件三维模型,具体为:先将所述刀刃轨迹三维模型及所述刀刃轨迹三维复制模型生成分段工件三维模型,再将所述分段工件三维模型依次减去所述刀刃轨迹三维模型及刀刃轨迹三维复制模型,生成带有刀刃轨迹的分段工件三维模型;

对所述带有刀刃轨迹的分段工件三维模型进行求和运算,生成钻孔表面三维模型,具体为:将所述带有刀刃轨迹的分段工件三维模型沿Z轴方向进行复制N次,生成所述钻孔表面三维模型;

测量所述钻孔表面三维模型上的刀刃轨迹,获取钻孔表面的粗糙度,具体为:获取所述刀刃轨迹三维模型的主刀刃轨迹曲线与副刀刃轨迹曲线的交点在所述钻孔表面三维模型上的第一轨迹,以及获取所述刀刃轨迹三维模型的主刀刃轨迹曲线与所述刀刃轨迹三维复制模型的副刀刃轨迹曲线的交点在所述钻孔表面三维模型上的第二轨迹,获取所述第一轨迹与所述第二轨迹与XOZ平面的交点在X轴方向的距离,获得钻孔表面的粗糙度。

2.根据权利要求1所述的一种确定钻孔表面粗糙度的三维建模方法,其特征在于,所述根据所述钻头三维模型,获取所述钻头的刀刃轨迹三维模型,具体为:先获取主刀刃轨迹曲线及副刀刃轨迹曲线,模拟所述钻头三维模型与所述带有刀刃轨迹的分段工件三维模型的相对运动,生成主刀刃轨迹曲面及副刀刃轨迹曲面,对所述主刀刃轨迹曲面及所述副刀刃轨迹曲面的平面进行加厚,获取主刀刃轨迹三维模型及副刀刃轨迹三维模型,将所述主刀刃轨迹三维模型及所述副刀刃轨迹三维模型结合生成刀刃轨迹三维模型。

3.一种确定钻孔表面粗糙度的三维建模装置,其特征在于,包括:

钻头三维模型建立单元,用于根据钻孔加工工艺、钻头结构参数,在XYZ平面内,建立钻头三维模型;

刀刃轨迹三维模型获取单元,用于根据所述钻头三维模型,获取所述钻头的刀刃轨迹三维模型,其中,所述刀刃轨迹三维模型包括主刀刃轨迹三维模型及副刀刃轨迹三维模型;

刀刃轨迹三维复制模型生成单元,用于将所述刀刃轨迹三维模型进行复制,并在沿Z轴正方向的预设距离处生成刀刃轨迹三维复制模型;

分段工件三维模型生成单元,用于根据工件参数,在所述刀刃轨迹三维复制模型与所述刀刃轨迹三维模型之间,生成分段工件三维模型,具体用于:先将所述刀刃轨迹三维模型及所述刀刃轨迹三维复制模型间生成分段工件三维模型,将所述分段工件三维模型依次减去所述刀刃轨迹三维模型及刀刃轨迹三维复制模型,生成带有刀刃轨迹的分段工件三维模型;

钻孔表面三维模型生成单元,用于对所述带有刀刃轨迹的分段工件三维模型进行求和运算,生成钻孔表面三维模型,具体用于:将所述带有刀刃轨迹的分段工件三维模型沿Z轴方向进行复制N次,生成所述钻孔表面三维模型;

钻孔表面的粗糙度获取单元,测量所述钻孔表面三维模型上的刀刃轨迹,获取钻孔表面的粗糙度,具体用于:获取所述刀刃轨迹三维模型的主刀刃轨迹曲线与副刀刃轨迹曲线交点在所述钻孔表面三维模型上的第一轨迹,以及获取所述刀刃轨迹三维模型的主刀刃轨迹曲线与所述刀刃轨迹三维复制模型副的副刀刃轨迹曲线的交点在所述钻孔表面三维模型上的第二轨迹,获取所述第一轨迹与所述第二轨迹与XOZ平面的交点在X轴方向的距离,获得钻孔表面的粗糙度。

4.根据权利要求3所述的一种确定钻孔表面粗糙度的三维建模装置,其特征在于,所述刀刃轨迹三维模型获取单元具体用于:先获取主刀刃轨迹曲线及副刀刃轨迹曲线,模拟所述钻头三维模型与所述带有刀刃轨迹的分段工件三维模型的相对运动,生成主刀刃轨迹曲面及副刀刃轨迹曲面,对所述主刀刃轨迹曲面及所述副刀刃轨迹曲面的平面进行加厚,获取主刀刃轨迹三维模型及副刀刃轨迹三维模型,将所述主刀刃轨迹三维模型及所述副刀刃轨迹三维模型结合生成刀刃轨迹三维模型。