飞机样板激光切割编程图形的连通性检查方法
【技术领域】
[0001]本发明为一种飞机样板激光切割编程图形的连通性检查方法，属于飞机数字化制造技术领域。
【背景技术】
[0002]飞机样板是一类将飞机部、组、零件的某些特征以1:1的比例制成且带有工艺信息的刚性量具，其制造简单，成本低廉，使用方便，因而在飞机制造过程张得到了广泛的应用。制造飞机样板，需要在三维数模中将所要表达的零件特征转化为二维图形，将此二维图形进行一系列处理后导入到专门的激光编程程序中自动生成切割程序。对于样板轮廓、通孔、视口等区域需要保证其图形在激光编程中连通(如图1)。然而大多数壁板、框等尺寸大、曲度大、形状复杂的零件，其CAD图形中的倾斜边、圆角、曲线结构等位置的图形质量通常不好，含有许多肉眼难以发现的不连通位置，如断开、交叠、多余线头和端头错位等。目前业内使用的图形处理程序SYLBDxfPr0cess中提供了检查连通性功能试图解决这类问题，但此程序每次只能检查一个链(如图3)，而且运行较慢，完成一个复杂零件的连通性检查需要几十甚至上百次的操作，检查结果也不准确，性能与实际需求相差甚远。
【发明内容】
[0003]本发明提供一种飞机样板激光切割编程图形的连通性检查方法，目的是:①一键式地找出图形中所有的封闭区域;②检查选定的轮廓在何处断开(或闭合)。
[0004]本发明是通过以下技术方案实施的:飞机样板激光切割编程图形的连通性检查方法，实现该方法的程序基于Ob jecARX( VC)开发，包括以下步骤:
(1)先获取CAD二位图形中的所有元素，分解其中的组合元素；
(2)然后基于程序的AutomaticChain命令从查找范围内的第一个元素开始，递归地查找与它相联系的元素，将找到的元素移出查找范围并标记出来;AutomaticChain是快速地在图形中找出所有闭合轮廓；
(3)最后基于程序的Chain命令实现连通性的判断，显示判断结果;Chain是判断所选元素所在的轮廓在何处断开(或者闭合);
(4)重复(2)、(3)步骤，直到查找范围内不再有元素。
[0005]所述步骤(I)具体过程为:
①遍历图形数据库，将所有图形的ID加入实体ID数组；
②如果实体ID数组不为空，依次打开实体ID数组中的每个图形，分解该图形；
③如果分解成功，将该图形的ID从实体ID数组中移除，并将分解的结果加入到查找范围数组中。
[0006]所述步骤(2)具体过程为:
①打开查找范围的第一个元素，将其移入连通元素集，并判断其类型，如果该元素是圆，则其自身就是闭合的，停止查找；否则提取其两端点，在查找范围内寻找与之相连的元素；
②遍历查找范围，依次判断每个元素与①中元素的两端点的相连情况，查找结果分为三种:两端点均有唯一元素相连、仅起点(或终点)有唯一元素相连、两端点均无唯一元素相连；
③如果两端点均有唯一元素相连:进一步判断，如果与两端点相连的元素为同一元素，则轮廓闭合，将该元素移入连通元素集，停止查找;如果与两端点相连的元素不同，但这两个元素却相连，则轮廓闭合，将该元素移入连通元素集，停止查找;否则将相连的元素移入连通元素集，提取新的起点与终点，重复①的步骤。
[0007]④如果仅起点(或仅终点)有唯一元素相连:进一步判断，如果新的起点与当前的终点相同，说明当前终点处有多于I条路径可选，轮廓一定不封闭，将元素移入连通元素集，停止查找;否则提取新的起点(或终点)，重复①的步骤一查找断开位置；
⑤如果两端点均无唯一元素相连，停止查找。
[0008]所述步骤(3)具体过程为:
①将封闭元素集中的元素全部变为红色、粗实线以突出显示；
②对于不封闭的轮廓，在其最后一次查找连接元素的起点与终点处画出红色的圈，作为断开标记;断开标记应在下次调用该功能的开始时清除。
[0009]本发明的有益效果:本发明能快速、准确地判断出轮廓是否闭合，可以一键式地判断出图形中的所有连通区域(如图2)，判断结果与行业使用的主流激光编程程序所得的结果一致;对于不连通的区域，能够明确地标出断开的位置。本发明将现行技术图形连通性检查繁冗的手动操作变为程序自动处理，可以将之前几十分钟的工作几乎在瞬间完成，速度提高千倍以上，并且可以保证结果准确；另外，在图形繁杂时，本发明也能极大提高后续编程工序的速度。本发明的适用性与准确性，处理速度更是有了质的飞跃。为飞机样板激光切割编程图形的连通性检查提供了强大的解决方案。
【附图说明】
[0010]图1为需要检查封闭性的图形。
[0011]图2为本发明对图1的处理结果。
[0012]图3为现有技术对图1的处理结果。
【具体实施方式】
[0013]飞机样板激光切割编程图形的连通性检查方法，实现方法为:
(1)先获取CAD二位图形中的所有元素，分解其中的组合元素；
(2)然后基于程序的AutomaticChain命令从查找范围内的第一个元素开始，递归地查找与它相联系的元素，将找到的元素移出查找范围并标记出来;AutomaticChain是快速地在图形中找出所有闭合轮廓；
(3)最后基于程序的Chain命令实现连通性的判断，显示判断结果;Chain是判断所选元素所在的轮廓在何处断开(或者闭合);
(4)重复(2)、(3)步骤，直到查找范围内不再有元素。
[0014]所述步骤(I)获得所选择的图形元素，分解其中的组合元素:在命令激活后提示用户选择，获得选择集，建立循环，将获得所有实体的ID直接加入查找范围数组。在这些实体中，难免会有块、多段线等组合元素，应对其进行分解。对获得的所有实体进行分解动作，其中组合元素的分解会成功。如果分解成功，则将所得的实体依次发送至模块空间，并将其ID加入查找范围数组，然后在查找范围数组中移除该组合元素的ID，并将该组合元素从模块空间删除。
[0015]步骤(2)获取查找范围的第一个元素，递归查找与之相连的元素:以“读”模式打开查找范围的第一个元素，为方便说明，以下称此元素为pEntpEnt必须是直线或者圆弧。将PEnt移入连通元素集(添加至连通元素集并从查找范围数组中移除，下同)，判断它的类型。如果该元素是圆，则它是自封闭的，检查结束；否则提取其两端点，在查找范围数组中查找出与之相连的元素。对于查找范围中的每一个元素，检查其与PEnt有没有公共端点，所以当所有元素都检查完毕后，结果分为三种:①pEnt两端点均有唯一元素相连，②pEnt仅在起点或终点有唯一元素相连，③PEnt两端点均无唯一元素相连(无元素或多个元素)。
[0016]对于情形①，又分为三种情况:一是pEnt两端相连的元素其实是同一个元素，如半圆，则可以判定图形闭合，将这个元素移入连通元素集，查找结束;二是新起点与新终点重合，说明图形由分别与PEnt两端相连的两个元素闭合，将这2个元素移入连通元素集，查找结束;否则说明该链还没有结束，对这2个元素执行(2)的步骤。
[0017]对于情形②，分为两种情况:一是新的起点与原终点相同，说明原终点处存在多于I个的相连元素，图形在此出现“分支”，一定不闭合，查找结束；否则虽然可以判定图形一定不闭合，但还是应当将这个与PEnt相连的元素移入连通元素集，继续查找以确定断开位置。
[0018]对于情形③，由于查找是递归的，所以不需要做任何事，查找结束。
[0019]步骤(3)显示判断结果:这时我们可以获得一个连通元素集，里面包含了与pEnt单链连接的所有元素，还有这个链是否闭合的信息。如果此链闭合，则将连通元素集中的所有元素变为红色粗实线以突出显示;否则在该链的两端绘制红色粗实线圆圈。
[0020]步骤(4)重复(2)、(3)步骤，直到查找范围内不再有元素。
【主权项】
1.飞机样板激光切割编程图形的连通性检查方法，其特征在于实现方法为: (1)先获取CAD二位图形中的所有元素，分解其中的组合元素； (2)然后基于程序的AutomaticChain命令从查找范围内的第一个元素开始，递归地查找与它相联系的元素，将找到的元素移出查找范围并标记出来； (3)最后基于程序的Chain命令实现连通性的判断，显示判断结果； (4)重复(2)、(3)步骤，直到查找范围内不再有元素。2.如权利要求1所述的飞机样板激光切割编程图形的连通性检查方法，其特征在于所述步骤(I)具体过程为: 遍历图形数据库，将所有图形的ID加入实体ID数组； 如果实体ID数组不为空，依次打开实体ID数组中的每个图形，分解该图形； 如果分解成功，将该图形的ID从实体ID数组中移除，并将分解的结果加入到查找范围数组中。3.如权利要求1所述的飞机样板激光切割编程图形的连通性检查方法，其特征在于所述步骤(2)具体过程为: 打开查找范围的第一个元素，将其移入连通元素集，并判断其类型，如果该元素是圆，则其自身就是闭合的，停止查找;否则提取其两端点，在查找范围内寻找与之相连的元素； 遍历查找范围，依次判断每个元素与①中元素的两端点的相连情况，查找结果分为三种:两端点均由唯一元素相连、仅起点(或终点)有唯一元素相连、两端点均无唯一元素相连； 如果两端点均有唯一元素相连:进一步判断，如果与两端点相连的元素为同一元素，则轮廓闭合，将该元素移入连通元素集，停止查找;如果与两端点相连的元素不同，但这两个元素却相连，则轮廓闭合，将该元素移入连通元素集，停止查找;否则将相连的元素移入连通元素集，提取新的起点与终点，重复①的步骤。4.如果仅起点(或仅终点)有唯一元素相连:进一步判断，如果新的起点与当前的终点相同，说明当前终点处有多于I条路径可选，轮廓一定不封闭，将元素移入连通元素集，停止查找;否则提取新的起点(或终点)，重复①的步骤一查找断开位置； 如果两端点均无唯一元素相连，停止查找。5.如权利要求1所述的飞机样板激光切割编程图形的连通性检查方法，其特征在于所述步骤(3)具体过程为: 将封闭元素集中的元素全部变为红色、粗实线以突出显示； 对于不封闭的轮廓，在其最后一次查找连接元素的起点与终点处画出红色的圈，作为断开标记;断开标记应在下次调用该功能的开始时清除。
【专利摘要】本发明为一种飞机样板激光切割编程图形的连通性检查方法，实现该方法的程序基于ObjecARX（VC）开发。方法为先获取CAD二位图形中的所有元素，分解其中的组合元素。然后从查找范围内的第一个元素开始，递归地查找与它相联系的元素，将找到的元素移出查找范围并标记出来，最后实现连通性的判断。本发明能快速、准确地判断出轮廓是否闭合，判断结果与行业使用的主流激光编程程序所得的结果一致；对于非闭合轮廓，还可以显示出断开位置。本发明为飞机样板激光切割编程图形的连通性检查提供了快速可靠的解决方案，也为飞机样板激光切割编程图形的自动化处理奠定了强大的基础。
【IPC分类】G06F17/50
【公开号】CN105528473
【申请号】CN201510839508
【发明人】张向良, 张鑫, 张云鹏, 李向春, 冯亮亮
【申请人】沈阳飞机工业（集团）有限公司
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2015年11月27日