[发明专利]一种基于STL三维模型的曲面加工方法

权利要求书

1.一种基于STL三维模型的曲面加工方法，其包括以下步骤：

(1)已知待加工曲面的STL三维模型，将曲面的三维模型投影到二维坐标系O-XY中，得到投影面S；组成待加工曲面的若干三角面片△ABC在二维坐标系O-XY中的投影为三角形△A'B'C'；

(2)创建并读取动点M(x_M，y_M)；

(3)判断动点M(x_M，y_M)是否在投影面S中的某个投影三角形△A'B'C'上；根据判断结果执行步骤(4)或(5)；

(4)如果动点M在投影面S中的某个投影三角形△A'B'C'上，求出动点M(x_M，y_M)对应的点P在三维坐标系O-XYZ中的坐标(x_P，y_P，z_P)，即球铣刀与对应三角面片△ABC的接触点坐标，其中：x_P＝x_M，y_P＝y_M，

zP=zA×SΔMB′C′+zB×SΔMA′C′+zC×SΔMA′B′SΔA′B′C′,]]>

式中：z_A、z_B和z_C分别表示三角面片△ABC中的A、B和C三点的在O-XYZ坐标系中的z轴坐标，S_△MB'C'、S_△MA'C'、S_△MA'B'和S_△A'B'C'分别表示△MB'C'、△MA'C'、△MA'B'和△A'B'C'的面积；则球铣刀与曲面的接触点P(x_P，y_P，z_P)在O-XYZ坐标系中的位置矢量为：

P＝(x_P，y_P，z_P)^T；

进而，求出球铣刀的球心O₁点在O-XYZ坐标系中的位置矢量O₁为：

O1=P+PO1=P+r(xx2+y2+z2,yx2+y2+z2,zx2+y2+z2)T,]]>

式中：r为球铣刀的半径，为球铣刀与曲面接触点P所在三角面片△ABC的法矢量的单位矢量；重复步骤(2)，读取下一个动点M(x_M，y_M)，并重复步骤(3)，直至将所有动点M读取完毕；

(5)如果动点M不在投影面S中的某个投影三角形△A'B'C'上，则重复步骤(2)，读取下一个动点M(x_M，y_M)，并重复步骤(3)，直至将所有动点M读取完毕；

(6)顺序连接各点即可得到球铣刀加工STL曲面的刀位轨迹。