[发明专利]一种三角网格模型的分治加工方法

权利要求书

1.一种三角网格模型的分治加工方法，其特征在于：包括以下几个步骤：

（1）读取三角网格模型进入内存，去除冗余顶点，建立基于半边结构的拓扑信息；

（2）选取R半径范围邻域点后，采用局部二次曲面拟合法来精确计算三角网格模型的微分几何信息，包括主曲率和主方向；

（3）根据三角网格模型的形状与微分几何信息将其分成六类自定义的加工特征子区域，分别为陡壁子区域、平缓子区域、局部干涉子区域、凹子区域、凸子区域和鞍形子区域；并以最大主曲率和最小主曲率构成平面坐标系来实现所述加工特征子区域的特征表述；

（4）采用以所述加工特征子区域的特征表述为生长原则的区域生长法，将三角网格模型分割成不同特征的加工特征子区域；对分割后产生过分割现象，进行小面积区域和误判区域的优化合并处理，消除面积很小的区域和误判的过渡区域；再对呈现出较多锯齿状边界的所述加工特征子区域进行边界光顺；

（5）对不同类型加工子区域采用不同的刀具轨迹策略来生成刀具轨迹：

陡壁子区域采用等高线切法；

平缓子区域采用等行距行切法；

凹子区域与凸子区域采用等残留高度环切法；

鞍形子区域采用等残留高度行切法；

（6）将所述初始刀具轨迹用投影偏置扩展的方法生成整个子区域的加工轨迹，并对所述整个子区域的加工轨迹的边界进行处理，从而得到合理完整的子区域加工轨迹。

2.根据权利要求1所述的一种三角网格模型的分治加工方法，其特征在于：所述的R半径范围邻域点具体是指：

以任意面片F的中心点O为起始点，在三角网格模型表面上与所述中心点O的弧线距离小于等于R的所有顶点的集合。

3.根据权利要求1所述的一种三角网格模型的分治加工方法，其特征在于：所述加工特征子区域的特征表述具体是指：

以最大主曲率K₁为横坐标、最小主曲率K₂为纵坐标建立主曲率坐标系，所述主曲率坐标系内由于K₁≥K₂，所有的坐标点都在直线K₁=K₂上或其右侧；根据不同情况设定Z轴分量阈值V_σ、平缓曲率阈值K_σ、凹区域曲率阈值K_τ、凸区域曲率阈值K_η等阈值后，所述六类自定义的加工特征子区域的特征表述具体是：

①陡壁子区域：面片法矢的Z轴分量V_z≤V_σ，其中V_σ为Z轴分量阈值；

②平缓子区域：K₁与K₂的平方和其中K_σ为平缓曲率阈值；

③局部干涉子区域：K₁>0.9K_T，其中K_T为球头铣刀顶端的曲率，0.9为避免局部干涉的安全系数；

④凹子区域：且要求K₂>K_τ，或K₂<K_τ且K₂>-0.2K₁，其中Kτ为凹区域曲率阈值；

⑤凸子区域：且要求K₁<K_η，或K₁>K_η且K₁<-0.2K₂，其中K_η为凸区域曲率阈值；

⑥鞍形子区域：K₁>0、K₂<0且不属于上述各区域。