基于装配结构相似的零件三维模型检索方法

提出一种基于装配结构相似的零件三维模型检索方法。将零件功能表面类型、相对位置、朝向以及面与面之间拓扑关系抽象成定性符号集合,并分别用功能面邻接图和定性几何约束图来定义零件功能表面间的拓扑关系和定性空间关系,建立零件装配结构定性模型。功能面邻接图中的环结构和分支结构分别通过断环和圆括弧描述,这样,零件装配结构就可以用字母和数字的线性序列来表示。借鉴化学数据库中化合物的线性符号表示法,对装配结构进行编码,通过装配结构码,建立零件装配结构的检索机制。并以轴承端盖为例验证方法的有效性。

面向概念设计的复杂结构零件设计可重用方法

针对零件库中复杂结构零件难以分类和检索问题,提出一种基于概念零件结构定性模型的零件设计可重用方法。将联结面和功能面分别抽象为装配元符号和功能元符号,连接元符号实现装配元符号和功能元符号的连通并表达零件的结构构形。通过将零件上功能表面之间的相对位置、朝向以及拓扑关系抽象成定性符号集合,建立了概念零件结构定性模型。讨论了概念零件结构相似度的计算方法,在借鉴化学数据库中化合物检索算法的基础上,提出了结构图匹配和结构图相似的相似零件查找机理。并以减速器箱体为例验证了方法的有效性。

基于区域分割的零件三维模型检索方法

为了满足大规模零件库的实时检索要求和零件模型以结构单元重用特点,提出一种基于区域分割的零件三维模型检索方法.该方法将平面划分为边界凸平面、边界凹平面和混合边界平面;利用边界邻域曲率、垂直边界曲率和沿边界曲率定义曲面在该边界的表面边界凹凸性,提出了马鞍面在区域凹凸性分析时计为凹、凸和平表面的约定条件.根据两表面合并后区域凹凸性是否保持不变,提出了边分类规范;通过外部边闭合规范、待定边转换规范和表面平区域合并规范,实现零件三维模型的区域分割.通过表面区域编码规范对分割区域编码,利用区域结构码实现相似结构零件的检索.实验结果表明,区域分割后零件整体相似结构检索更加有效,局部相似结构检索可以通过二元邻接区域结构求交集实现.

零件工程图结构检索方法

提出一种基于结构相似的零件工程图检索方法。将零件工程图中的几何图形标记为功能表面,根据是否共边、共点或点在边上判断功能表面是否拓扑相连,并进一步确定功能表面间的位置关系,生成零件2D结构模型。通过对视图结构模型公共顶点、公共边约束定义的'并'运算,构造零件3D结构模型。借鉴化学数据库中化合物的线性符号表示法生成零件工程图结构码。以零件工程图子结构布尔模型表达检索要求,通过查询子结构码与分支结构码的匹配,实现零件工程图的子结构检索;以零件工程图表达检索要求,通过视图结构码的整体匹配,实现零件工程图的示例检索,通过零件工程图3D结构码与零件三维模型结构码的匹配,实现零件工程图的模型检索,并讨论零件工程图结构检索的关键算法。

零件结构编码方法

针对零件分类码不能有效支持相似结构零件的检索问题,提出一种基于装配结构模型的零件结构编码方法。该方法将零件设计功能面邻接图中的环结构和分支结构分别通过断环和圆括弧描述,用字母和数字的线性序列来表示零件的装配结构。借鉴化学数据库中化合物的线性符号表示法,提出了零件结构编码的基本规则,规范表达规则和定性几何约束表达规则,并以法兰盘为例验证了方法的有效性。

基于等参数线的B样条曲面类型识别方法

针对自由曲面难以分类的问题,提出一种基于等参数线的B样条曲面类型识别方法。利用平面二次曲线存在直角坐标变换下的不变量以及平面三次曲线的拟合识别平面等参数线类型,对于拟合为平面三次及以上的曲线,通过添加拐点数量来细分曲线类型。对于U向和V向等参数线族之一为平面曲线族的空间等参数线族,提出以平面等参数线族的空间位置关系确定柱面曲线的母线方向和回转面曲线的回转轴线,将空间曲线识别为柱面曲线和回转面曲线,通过最小二乘法将还不能识别的空间等参数线进行圆柱(锥)面拟合。以共面、共平行平面、同轴、共垂直平面、共交点、点在线上、共交线、共相切圆柱面和空间一般关系定义等参数线族的内部几何位置关系,以公共交点、公共方向矢量、公共轴线和空间一般关系定义等参数线族之间的几何位置关系,并进一步提出等参数线族的排序、修正和编码方法,通过等参数线结构码实现B样条曲面的类型识别。最后给出了典型编码曲面的实例,通过实例验证了所提方法的有效性。