一种基于OCCT的弯管正解算法

本发明涉及cam软件开发领域，具体涉及一种基于occt的弯管正解算法。

背景技术：

1、管材的几何形状由自身的轴线形状所决定，随着现代技术的不断发展，数控弯管机逐渐应用于各行各业，目前大多数弯管机厂商并未能实现弯管机数控化，且缺乏一套完整的管材轴线提取的数控流程，在弯管加工中难以保证加工精度，本发明将利用开源几何内核opencascade(occt)建立一套完整的轴线提取流程，能够精确地识别弯管特征。

2、与弯管机配对的传统数控弯管cam的设计研发主要依靠市面上的主流设计软件如solidworks、ug等做二次开发，这种开发有较大弊端，如：受制于开发商提供的api，且不利于修改底层函数。无论从版权角度还是开发的灵活性，二次开发都不如基于几何内核更加有效。目前主流的三维几何内核有acis，parasolid，occt。前两者为商业化几何内核，现有技术中针对acis使用较多但学习成本较高，难度较大。parasolid成本昂贵，且与之相关的学习资料较少。与前两者相比，occt作为一款开源的几何内核，基于较为成熟的b-rep边界表示法，能够满足建立二维和三维几何造型的要求。

技术实现思路

1、本发明目的：在于提供一种基于occt的弯管正解算法，该算法能够提高弯管加工效率、质量和降低弯管加工成本，适用于数控绕弯机。

2、为实现以上功能，本发明设计一种基于occt的弯管正解算法，执行如下步骤s1-步骤s4，完成对目标管材的解析，并获得其适用于绕弯机的加工坐标：

3、步骤s1：针对目标管材，利用occt的数据交换模块，导入由b-rep边界表示法定义的管材step几何模型；

4、步骤s2：针对管材step几何模型，获取目标管材的几何信息，包括目标管材两端的端面几何信息，以及构成目标管材的直段和弯段的几何信息，根据几何信息重构目标管材的中心线；

5、步骤s3：分别针对目标管材的各弯段，获取弯段的起始点和终止点的切点，将分别经过起始点和终止点切点的两切线延长线交于一点，构建该弯段的控制点，进一步获得目标管材各弯段的控制点；

6、步骤s4：获取目标管材各弯段的控制点的xyz坐标，转换为绕弯机坐标系下的ybc坐标，完成目标管材适用于绕弯机的加工坐标的解析。

7、有益效果：相对于现有技术，本发明的优点包括：

8、本发明设计了一种基于occt的弯管正解算法，基于occt，解决了对弯管轴线的提取、解析控制点以及xyzr数据到ybcr数据转换的正解算法。正解算法包括两部分：控制点获取以及坐标转换。本算法能够有效对于弯管加工效率与质量，具有广泛应用前景。由于该内核的开源性，也能很大程度上降低成本。

技术特征：

1.一种基于occt的弯管正解算法，其特征在于，执行如下步骤s1-步骤s4，完成对目标管材的解析，并获得其适用于绕弯机的加工坐标：

2.根据权利要求1所述的一种基于occt的弯管正解算法，其特征在于，步骤s2的具体步骤如下：

3.根据权利要求2所述的一种基于occt的弯管正解算法，其特征在于，步骤s2.2的具体步骤如下：

4.根据权利要求1所述的一种基于occt的弯管正解算法，其特征在于，步骤s3的具体方法如下：

5.根据权利要求1所述的一种基于occt的弯管正解算法，其特征在于，步骤s4的具体步骤如下：

技术总结
本发明公开了一种基于OCCT的弯管正解算法，基于开源几何内核OCCT，为解决弯管特征识别与加工数据转换，以OCCT为几何造型引擎为内核，以C++为编程语言，以QT为架构开发用户操作界面。首先利用OCCT的数据交换模块，导入由B‑Rep边界表示法定义的管材几何模型，识别出管材基本特征并提取轴线以获取关键控制点，最后根据坐标变换，将控制点坐标转换为弯管机坐标系下的加工坐标，由于OpenCASCADE的开源性能够降低成本、更加精确高效地完成弯管的加工需求。

技术研发人员：张薇薇,洪鸣
受保护的技术使用者：河海大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/25