一种螺孔在镶块上的自动生成及分布方法与流程

本发明涉及智能模具设计与制造技术，特别涉及一种螺孔在镶块上的自动生成及分布方法。

背景技术：

在目前的模具设计技术中，对于镶块上的螺孔位置及分布一般是由设计人员根据工艺和工业需求人工设计，而这些螺孔的尺寸和分布完全由人工凭经验主观判定，同时往往需要多次修改之后，才能得到相对完善的设计方案，不但设计人员的工作重复性高，设计效率低，而且费时费力。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种螺孔在镶块上的自动生成及分布方法，以通过自动识别设计元素和形位尺寸、自动交互零件间关系实现螺孔在镶块上的自动生成及分布。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种螺孔在镶块上的自动生成及分布方法，其特征在于，包括如下步骤：

a、输入特征，参数；

b、特征采样：对输入特征进行离散采样，得到图形的特征组；

c、特征分类：通过特征提取算法得到待分布区特征组成；

d、形态特征匹配：通过形态特征描述与标准分布模板对比的方法获取待分布区可能分布类型，根据类型得到安装区域内螺孔分布的解集；

e、评价：通过螺孔布置算法获取满足约束条件的解集；使用知情式深度搜索法得到综合最优解；

f、输出：实例化螺孔所需参数。

上述的螺孔在镶块上的自动生成及分布方法，作为一种优选方案，步骤a所述的特征，参数，包括螺孔安装框。

上述的螺孔在镶块上的自动生成及分布方法，在一些实施方式中，步骤b所述的特征组包括曲率及曲率变化率，法线，切线或坐标。

上述的螺孔在镶块上的自动生成及分布方法，在一些实施方式中，步骤c所述的待分布区特征组成包括曲线，直线，圆角或样条线。

上述的螺孔在镶块上的自动生成及分布方法，在另一些实施方式中，步骤e所述的约束条件包括其它工作线条约束，相邻螺孔之间距离约束，数量约束或螺孔大小约束。

上述的螺孔在镶块上的自动生成及分布方法，在另一些实施方式中，步骤f所述螺孔所需参数包括螺孔位置、大小或沉孔深度。

本发明的实现方案是将输入的原始特征参数代入到螺孔的数学模型中，通过特征采样、形态匹配计算等一系列过程，实现从原始设计元素——衍生设计元素——零部件所需的参数集、图形集等的变化。再通过与三维设计软件的接口进行数据交互，在设计软件中生成可见的零部件三维模型。

本发明具有如下有益效果：

1)相对于人工设计：不需要人工去识别和设计计算，螺孔在镶块上的生成及分布会根据不同的输入，经过一系列数学模型的计算自动产生，大量消除设计人员的重复劳动，提高设计效率，可以更快地验证产品(及产品工艺)设计的正确性。

2)相对于传统设计：输入元素的改变牵一发而动全身，本发明只需带入参数进行替换、计算、更新即可，无需另起炉灶，省时省力。本发明能适应设计原始输入的随机性，各步骤算法有较强的适应性，特别微化和采样算法普适性强，例如提取出来的用于分类的特征集，是在一定数学模型下经过大量运算得到的，而这种计算(以及基于这种计算的衍生)是适用于模具设计中的绝大部分场景的。

3)自身学习和升级的能力：输出的零部件“形”和“位”的合理性，可随着对数学模型的监督，修正提高。随着系统所知的样本增多，通过学习过程，系统输出的适应性和合理性会不断提高。本发明可以不断解决系统的不适应问题，知识积累更为容易；不需要人工试错，在大大提高设计效率和合理性的同时，系统将以极快的速度和效率进行学习和知识积累，可以更快更好地输出设计结果。

附图说明

图1为本发明的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对发明作进一步详细的说明。

图1示意性地显示了根据本发明的一种实施方式的一种螺孔在镶块上的自动生成及分布方法的流程示意图。

参照图1，螺孔在镶块上的自动生成及分布方法，包括如下步骤：

步骤101：输入特征，参数。例如：螺孔安装框。

步骤102：特征采样：对输入特征进行离散采样得到图形的特征组，例如：曲率及曲率变化率，法线，切线，坐标。

步骤103：特征分类：通过特征提取算法得到待分布区特征组成(例如：曲线，直线，圆角，样条线等等)。

步骤104：形态特征匹配：通过形态特征描述与标准分布模板对比的方法获取待分布区可能分布类型，根据类型得到安装区域内螺孔分布的解集。

步骤105：评价：通过螺孔布置算法获取满足约束条件(例如：其它工作线条约束，相邻螺孔之间距离约束，数量约束，螺孔大小约束)的解集；使用知情式深度搜索法得到综合最优解。

例如：a1:工作线条约束

b1:工作线条所占权衡值

a2:相邻螺孔间距离约束

b2:相邻螺孔间距离所占权衡值

a3:数量约束

b3:数量所占权衡值

a4:螺孔大小约束

b4:螺孔大小所占权衡值

k＝f(a1,a2,a3,a4,b1,b2,b3,b4......),k：综合权值。

步骤106：输出：实例化螺孔所需参数，例如：螺孔位置、大小，沉孔深度等等。

本例中所提到的离散采样、特征提取算法、形态特征描述与标准分布模板对比、知情式深度搜索法均为本领域技术人员熟知的现有技术。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于发明的保护范围。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种螺孔在镶块上的自动生成及分布方法，包括如下步骤：输入特征，参数；特征采样；特征分类；形态匹配；评价；输出实例化螺孔所需参数。本发明通过自动识别设计元素和形位尺寸、自动交互零件间关系实现螺孔在镶块上的智能设计，不需要人工去识别和设计计算，螺孔在镶块上的位置、大小会根据不同的输入，经过一系列数学模型的计算自动产生，大量消除了设计人员的重复劳动，大大提高了设计效率。

技术研发人员：文建飞;宋和立;李恒;张福;许号全
受保护的技术使用者：重庆创速工业技术研究院有限公司
技术研发日：2019.05.15
技术公布日：2019.09.27