UG點集處理技術在直接切片中的應用

時間:2010-11-15 09:29:32 來源:

　　UG是集CAD/CAM/CAE于一體的高端軟件，廣泛應用于機械、航空等領域，UG/OPEN提供了良好的高級語言接口，使得UG的造型功能與計算機功能有機結合在一起，便于用戶進行二次開發。本文利用UG二次開發中點集處理技術實現直接切片中對截面圓錐曲線、三次Bezier曲線等不規則曲線的直線化處理，并且可以控制其精度。在后續切片文件處理過程中，對于輪廓信息中的圓錐曲線、三次Bezier曲線等不規則曲線的讀取處理上，不管是算法設計還是精度控制，都是比較困難和復雜的。而本文的方法在很大程度上降低了切片文件讀取算法設計的復雜度，還可以根據加工要求設定切片的精度。

　　一、點集處理技術在切片過程中的應用

　　1.獲得截面信息

　　根據實體參數及已知切片厚度，利用循環語句建立基準平面;并用這些基準平面與實體求交，獲得截面信息。

　　2.對截面信息進行點集處理

　　這個過程就是將剛才的截面組成類型進行轉化。截面的原始組成是由多種類型的線條組合而成的，現在將所有的線條都按一定規律轉換為點，使每個截面都是由點集構成。

　　在GRIP語言中，生成點集的常用方法有四種，分別是等弦長、等參數、等弧長和給定弧長。四種方法中，等弦長對于精度控制具有較好的優勢，并且可操作性能也很好，所以

　　在這個環節中就選用這種方法進行點集處理。

　　等弦長法生成點集的命令語句為：CPSET/CHORD,obj,tolerance,results。

　　其中obj為一條線實體，tolerance為弦高公差，它決定生成點集的情況，也決定最后切片的精度，所以是一個非常重要的參數。最后生成的點集存放在results數組里面。

　　通常一個截面是由多條實體線組成，所以在進行點集處理時要分段處理，在編寫GRIP程序時要尤其注意這一點。如圖1所示，由四條實線構成的一個封閉截面，其中一條為直線，三條為不規則曲線。處理成點集后的效果如圖2所示，它是根據精度弦高公差為0.001cm來進行的點集處理，可以看到直線段處只有兩個點，即直線的起點和終點。這個特點使得在保持精度的同時，大大減少處理點集的復雜程度。圖3為最后的轉變結果，將一個封閉的截面轉變為可控精度的點集。

　　GRIP語句實現：

　　Lp10：

　　param/’enter the tolerance’,’

　　弦高公差=’,tol,resp

　　jump/l10:,stm:,,resp

　　i=1

　　Lp11：

　　cpset/chord,obj1(i),tol,results

　　i=i+1

　　if/i<=c,jump/lp11：

　　3.對點集進行截面恢復

　　該過程是將圖3得到的點集再轉變為封閉的截面，但是要用直線來代替原來的線型，從而降低對切片文件進行解讀時的復雜程度。該過程需要的GRIP命令，直線生成命令為：

　　obj=LINE/point1,point2。該過程的核心是如何控制和利用上述過程中results數組里的點。

　　圖4為截面的恢復結果，可將圖4與圖1進行對比，得出結論：在降低線型復雜度的前提下，

　　依然可以保持非常高的精度。

　　GRIP語句實現：

　　p=1

　　Lp12：

　　obj2=LINE/results(p),result(p+1)

　　p=p+1

　　jump/Lp12：

　　二、技術難點的解決

　　(1)在點集處理時無法獲得每個截面點集中點的數量，同時對點集進行截面恢復時，在results數組中取點也無法確定邊界點。那么在生成直線命令中：obj=LINE/point1,point2，其中會遇到point1或point2為空點，致使程序報錯退出。

　　解決辦法是用GPA語句存取全局參數，其中&NULENT表示空實體，用語句：IF/LN1<>&NULENT，其中JUMP/Loop來判斷實體LN1是否為空實體，然后再對它進行使用和修改，這樣就避免了上述直線命令中出錯的問題。

　　(2)由于在使用點集命令：cpset/chord,obj1(i),tol,results時，是將所有的點有序存放在全局數組results中。在處理每一層截面時，都是利用循環語句重復使用results數組，由于每一層截面點集處理后獲得點的數量不同，那么在截面恢復階段會出現將該層多于上一截面點集中的點重復恢復到這一層，引起截面的變形。解決辦法是在每次使用results數組時，對它進行初始化，也就是對它進行清空，保證這個數組中沒有實體。

　　GRIP語句實現：

　　p=1

　　Lp13：

　　delete/results(p)

　　p=p+1

　　if/results(p)<>&NULENT,jump/

　　Lp13：