一种基于大批量钣金件参数化快速建模方法与流程

本发明涉及计算机辅助设计与制造领域，尤其涉及一种基于大批量钣金件参数化快速建模方法。

背景技术：

在制造业中，工件建模是大批量钣金件生产必要的制造环节，建模的质量和速度往往决定了生产的效率和效益。传统的工件建模主要是人工利用计算机软件(cad或者犀牛等)人工利用计算机软件先构造平面图然后再进行拉伸、扫掠和修建等步骤。然而，人工建模在进行大批量生产时会出现工作量大，而且人为手动逐个建模容易出错，效率较低，而且会造成工作量冗余。

现有的钣金件生产过程大多是通过人工逐个的画图，然后逐个地生产面域、挤出、扫略、修剪等，最后得到建模的最终结构。在对单个或小批量的产品建模时可能还基本能满足需求，但在现实生活中建材装修的钣金件大批量生产时，许多钣金件的的形状是大同小异的，对于目前犀牛软件传统建模方法而言，只要模型有一个尺寸不同，钣金件都得从头到尾再建一遍模型，这一过程就显得十分繁琐，而且人工逐个构造钣金件过程中无法实现对所建大批量模型的管理和实现参数化，这样的方法实在是非常不方便，影响了生产效率。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决上述问题提出一种一种基于大批量钣金件参数化快速建模方法，有效节约人力资源，操作简单，减少工人工作强度，打破了生产时间的约束，有效提高建模生产效率。

为了达到此目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于大批量钣金件参数化快速建模方法，包括以下步骤：

a.绘制底面，根据平面布置图绘制相应钣金件的平面图底面；

b.建立简单模型，用本系统的几何体选择电池对底面要挤出的边进行选择，并输入相关参数，生成简单模型；

c.建立实际模型，在基本模型上选择要挤出的边，并输入相关参数，生成模型二，随后进行切角曲面合并操作，生成模型三，重复并组合上述生成模型二和模型三的步骤，生成实际模型；

d.快速建模，对于形状大同小异大批量的该类钣金件，使用同样的步骤，更改钣金件底面形状大小，其他数据保持不变，即生成另一块钣金件模型或者保持底面相同，更换挤出边和更改输入参数，也能生成另一块钣金件模型。

优选的，步骤a中所述绘制底面包括如下步骤：

步骤一、首先，根据钣金件，得到相应的钣金件效果图，通过该钣金件效果图判断出需要绘制的底面是哪一种多边形的底面；

步骤二、选定上述需绘制的底面的类型后，通过简单的直线、圆弧等构成线框画出该底面，然后把这些由线构成的底面生成实际的平面。

优选的，步骤b中所述建立基本模型包括如下步骤：

步骤a、打开犀牛软件的grasshopper框架，用犀牛软件自带的brep电池对犀牛模型空间绘制的底面进行选择；

步骤b、再通过本系统制作的pickpcp电池对所选取的底面的边进行拾取，即选择底面要挤出的边及输入项对应的高度和角度参数，把上述相关参数输入给本系统所做的参数化电池插件curveextrusion，钣金件的简单模型就会相应的生成出来。

优选的，步骤c中所述建立实际模型包括如下步骤：

步骤c、在步骤b所建立的简单模型的基础上，再对其生成的简单模型做进一步建模，首先把电池插件curveextrusion所生成的简单模型作为输入对象，选取其斜面的边进行挤出，并输入对应的高度和角度参数，并把上述相关参数输入电池插件curveextrusion，生成模型二；

步骤d、然后再用本系统的电池surface_intersection对步骤c生成的模型二的皮面平面进行求交集并合并得到模型三；

步骤e、重复步骤c和d并进行相应的组合，即可对钣金件的各种形状各异模型进行建模。

优选的，步骤b中所述的高度为挤出或拉伸长度，所述的角度为挤出面相对于挤出边的倾斜角度。

优选的，所述犀牛软件内的每个模型的每条挤出边都有具体的编号。

优选的，步骤b中所述pickpcp电池操作的时候会跟犀牛软件的空间模型会有个交互过程；所述pickpcp电池的输入端为底面，输出端有两个：一个为index用于输出挤出边的编号，另一个为geometry用于输出选取的挤出边。

优选的，所述pickpcp电池有三个拾取按钮，分别为point、curve和surface；所述piont按钮用于拾取点，且处于关闭状态；所述curve按钮用于拾取线，且处于开启状态；所述surface按钮用于拾取面，且处于关闭状态。

优选的，通过设置多条挤出边和输入多组相关参数，输出多个挤出面。

优选的，步骤d中所述快速建模还包括如下步骤：

对于形状大同小异大批量的钣金件，同时存在底面形状大小不一样、选取的挤出边不一样以及相关参数也不一样的情况下，首先更换底面，快速得到相应的简单模型，然后更换挤出边以及输入项对应的相关参数，使用同样的步骤，生成钣金件模型。

本发明的技术效果：该生产系统是一个智能化的生产系统，大批量建模时，人工操作过程中可能会某一步骤出错导致整个模型不合要求，此时只需更改相应的参数即可，通过更换底面或者更换挤出边和更改输入的相关参数，使用相同的其它步骤，便能快速的得到新的钣金件模型，有效节约人力资源，操作简单，使用可靠，减少工人工作强度，打破了生产时间的约束，有效提高生产效率。

附图说明

图1是本发明的流程图；

图2是本发明的一个实施例的简单模型的示意图；

图3是本发明的一个实施例的模型二的示意图；

图4是本发明的一个实施例的模型三的示意图；

图5是本发明的一个实施例的实际模型的示意图；

图6是本发明的一个实施例的模型对比图一；

图7是本发明的一个实施例的模型对比图二。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1-图7所示，一种基于大批量钣金件参数化快速建模方法，包括以下步骤：

a.绘制底面，根据平面布置图绘制相应钣金件的平面图底面；

b.建立简单模型，用本系统的几何体选择电池对底面要挤出的边进行选择，并输入相关参数，生成简单模型；

c.建立实际模型，在基本模型上选择要挤出的边，并输入相关参数，生成模型二，随后进行切角曲面合并操作，生成模型三，重复并组合上述生成模型二和模型三的步骤，生成实际模型；

d.快速建模，对于形状大同小异大批量的该类钣金件，使用同样的步骤，更改钣金件底面形状大小，其他数据保持不变，即生成另一块钣金件模型或者保持底面相同，更换挤出边和更改输入参数，也能生成另一块钣金件模型。

首先根据钣金件效果图简单的绘制出平面图底面，通过犀牛软件中自带的几何体选择电池对底面要挤出的边进行选择，选定好该挤出边后，输入对应该挤出边的相关参数，生成钣金件的简单模型，随后将采用相同的步骤再次对简单模型进一步建模，选取简单模型上的边作为挤出边，并输入对应的相关参数，形成模型二，然后对模型二进行切角曲面合并操作，形成模型三，随后根据钣金件类型选择重复上述生成模型二和模型三的步骤，并对上述步骤进行整合，从而生成该类钣金件的实际模型。该系统对于同一种多边形的底面(例如四边形是一种，五边形是另一种)，假设它建模的步骤都是一样的，只是底面的形状不同而已，这时就只需要更改底面的形状，那么就会快速地生成相应的钣金件；如果底面形状大小一样，而选择的挤出边或者输入的相关参数不一样，则仅仅需要更换对应的挤出边或者更改输入的相关参数，那么也能快速地生成相应的钣金件，避免只要模型有一个尺寸不同或者，钣金件都得从头到尾再建一遍模型的现象，同时也避免了人工建模人为手动逐个建模容易出错的现象，该生产系统是一个智能化的生产系统，大批量建模时，人工操作过程中可能会某一步骤出错导致整个模型不合要求，此时只需更改相应的参数即可，通过更换底面或者更换挤出边和更改输入的相关参数，使用相同的其它步骤，便能快速的得到新的钣金件模型，有效节约人力资源，操作简单，使用可靠，减少工人工作强度，打破了生产时间的约束，有效提高生产效率。

更进一步的说明，如图1-图7所示，步骤a中所述绘制底面包括如下步骤：

步骤一、首先，根据钣金件，得到相应的钣金件效果图，通过该钣金件效果图判断出需要绘制的底面是哪一种多边形的底面；

步骤二、选定上述需绘制的底面的类型后，通过简单的直线、圆弧等构成线框画出该底面，然后把这些由线构成的底面生成实际的平面。

要绘制某一种钣金件的模型时，首先需要观察该钣金件的效果图，从而判断出需要绘制的底面是哪一种多边形的底面，假设该类钣金件底面是五边形的，根据该钣金件效果图，用简单的直线或者圆弧构成线框绘制出该五边形底面，再把这些由线构成的底面生成实际的平面，而这些平面的底面就是构成模型的基础所在，对于形状大同小异大批量的该类钣金件，如若该需要生成另一种钣金件的模型，而这种钣金件的不同点仅仅只有底面形状大小不同，这时只需要重复其它步骤，并对其底面形状大小进行更改,其他数据保持不变，就能快速地生成另一种钣金件模型，减少了大量重复繁琐的人工操作，提高了生产效率。

更进一步的说明，如图1-图2所示，步骤b中所述建立基本模型包括如下步骤：

步骤a、打开犀牛软件的grasshopper框架，用犀牛软件自带的brep电池对犀牛模型空间绘制的底面进行选择；

步骤b、再通过本系统制作的pickpcp电池对所选取的底面的边进行拾取，即选择底面要挤出的边及输入项对应的高度和角度参数，把上述相关参数输入给本系统所做的参数化电池插件curveextrusion，钣金件的简单模型就会相应的生成出来。

首先打开犀牛软件的grasshopper框架，然后用犀牛软件自带的brep电池对犀牛模型空间绘制的底面进行选择，选择完成后，通过本系统制作的pickpcp电池对所选取的底面的边进行拾取，首先打开pickpcp电池框架，点击pickpcp电池框架内的交互按钮，界面自动会跳转到犀牛模型空间，然后选择要挤出的边，选择几条，就会产生几个数据，选好挤出的边后，再选择挤出边对应的高度和角度参数，将上述相关参数输入到本系统所做的参数化电池插件curveextrusion，即可生成钣金件的简单模型，对于形状大同小异大批量的该类钣金件，如若该需要生成另一种钣金件的模型，而这种钣金件的底面形状大小相同，不同点为选择的挤出边或者输入的相关参数，只需要重复相关步骤，并更换挤出边或者更改输入的相关参数,底面保持不变，就能快速地生成另一种钣金件模型，减少了大量重复繁琐的人工操作，提高了生产效率。

更进一步的说明，如图1-图7所示，步骤c中所述建立实际模型包括如下步骤：

步骤c、在步骤b所建立的简单模型的基础上，再对其生成的简单模型做进一步建模，首先把电池插件curveextrusion所生成的简单模型作为输入对象，选取其斜面的边进行挤出，并输入对应的高度和角度参数，并把上述相关参数输入电池插件curveextrusion，生成模型二；

步骤d、然后再用本系统的电池surface_intersection对步骤c生成的模型二的皮面平面进行求交集并合并得到模型三；

步骤e、重复步骤c和d并进行相应的组合，即可对钣金件的各种形状各异模型进行建模。

对步骤b所建立的简单模型进一步建模，首先此时将电池插件curveextrusion所生成的简单模型作为输入对象，随后再放入一个pickpcp电池框架，通过该pickpcp电池框架选择该简单模型中需要挤出的斜面的边，并选择需要输入的对应该挤出边的高度和角度参数，并把上述相关参数输入电池插件curveextrusion，从而生成模型二，打开电池surface_intersection，通过本系统的电池surface_intersection对模型二的皮面平面进行求搅基并合并得到模型三，最后根据要钣金件的类型和形状，重复上述步骤c和d并进行相应的整合，建立对应的钣金件模型；该生产系统是一个智能化的生产系统，大批量建模时，由于大量的钣金件其结构形状相似，这是需要建立一个钣金件的简单模型，我们只要把其电池全部复制出来再更改相应的参数，便能快速的得到新的钣金件模型，提高了生产效率。

更进一步的说明，如图1-图7所示，步骤b中所述的高度为挤出或拉伸长度，所述的角度为挤出面相对于挤出边的倾斜角度。

通过钣金件的形状，选定好挤出边后，选择后将要生成的挤出面相对于挤出边的倾斜角度，随后再选择该挤出面要延伸或者挤出的长度，通过输入所述的高度和角度参数即可快速生成相应的模型，对于形状大小各异但底面相同的钣金件，这是只需要更改输入的相关参数，即可快速生成对应的钣金件模型，无需因为小小的区别点，就重新建模，节省了工作时间，提高工作效率。

更进一步的说明，如图1-图7所示，所述犀牛软件内的每个模型的每条挤出边都有具体的编号。

通过犀牛软件绘制的底面和模型，所述底面和模型的每一条边或者每一面都有对应的具体编号，比如是0,1,2,3等，方便操作者直接选择出需要挤出的边，使得操作更为简便，操作界面看起来更加清晰明了。

更进一步的说明，如图1-图7所示，步骤b中所述pickpcp电池操作的时候会跟犀牛软件的空间模型会有个交互过程；所述pickpcp电池的输入端为底面，输出端有两个：一个为index用于输出挤出边的编号，另一个为geometry用于输出选取的挤出边。

所述步骤b中的pickpcp电池操作的时候会跟犀牛软件的空间模型会有个交互过程，通过使用pickpcp电池，操作者仅需要点击犀牛软件内的空间模型，选择要挤出的边，选择完毕后，pickpcp电池就会输出该挤出边的编号和该挤出边，点击几条边，就会导出几组数据，对于形状大小大同小异的钣金件，此时需要更换某一条挤出边，即可直观的看出需要在哪一块pickpcp电池更换挤出边，使得操作更为简便，提高工作效率。

更进一步的说明，如图1-图7所示，所述pickpcp电池有三个拾取按钮，分别为point、curve和surface；所述piont按钮用于拾取点，且处于关闭状态；所述curve按钮用于拾取线，且处于开启状态；所述surface按钮用于拾取面，且处于关闭状态。

所述pickpcp电池有三个拾取按钮分别表明了要拾取的点、线和面，该系统中只需要选择挤出边，因此只开启所述curve按钮，所述point和surface按钮都处于关闭状态，这样再选择要挤出的边时，不小心点击到犀牛软件的空间模型上的点或面时，所述pickpcp电池不会生成数据，只有点击模型的边时才有反应，减少了因粗心而需要修改的时间，进一步提高工作效率。

更进一步的说明，如图1-图7所示，通过设置多条挤出边和输入多组相关参数，输出多个挤出面。

钣金件的底面都是多边形的，所需要生成的钣金件模型也是多个面的，因此通过设置多条挤出边和输入多组相关参数，输出多个挤出面，一个步骤即可生成多个面，提高建模的效率。

更进一步的说明，如图1-图7所示，步骤d中所述快速建模还包括如下步骤：

对于形状大同小异大批量的钣金件，同时存在底面形状大小不一样、选取的挤出边不一样以及相关参数也不一样的情况下，首先更换底面，快速得到相应的简单模型，然后更换挤出边以及输入项对应的相关参数，使用同样的步骤，生成钣金件模型。

大批量建模时，总会存在这样的钣金件，所述该类钣金件跟已建好的钣金件模型同时存在底面形状大小不一样、选取的挤出边不一样以及相关参数也不一样的问题，此时首先需要更换底面，输入与该钣金件对应的相关参数，生成简单模型，然后再重复并组合所述步骤c中生成模型二和模型三的步骤，生成实际的钣金件模型，通过这种方法即可针对形状大小大同小异的钣金件大批量建模，只要把其电池全部复制出来更换底面和相应的挤出边再更改相应的参数，便能快速的得到新的钣金件模型，相比于目前传统建模方式，有效节约人力资源，操作简单，使用可靠，减少工人工作强度，打破了生产时间的约束，有效提高生产速度。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。