三角网格模型偏置边界顶点的法矢方向分析

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ｔｈｅｔｒｉａｎｇｕｌａｒｍｅｓｈｍｏｅｌｄｓｃａｎｎｉｎｇｒｅａｕｓｅｄｔｏＮＣｐｒｏｇｒａｍｍｉｇｎａｎｄｍａｃｈｉｎｉｎｇｄｃ￡Ｉｎｔｈｉｓｗａｙ，ｉｔＣｎａｃｃａｅｌｅｒａｔｅｔｈｅ
ＷＥＮＨａｏ，ＧＡＯＪｉａｎ，ＺＨＯＮＧＧｕｏ－ｙｕ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｅｔｒｏｍｅｅｈａｎｉｅａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＧｕａｎｇｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＧｕａｎｇｄｏｎｇＧｕａｎｇｚｈｏｕ５１０００６，Ｃｈｉｎａ）
ｆｔｏｈｅｔｒｉｎｇａｌｅｍｅｓｈ，ｉｔｆｏｃｕｓｅｓｏｎｔｈｅａｎａｌｙｓｓｉｆｔｏｅｈｐｒｏｂｅｌｍｆｔｏ
ｍｅｓｈｖｅｒｔｉｃｅｓｎｏｒｍａｌｖｅｃｔｏｒｃａｌｃｕｌａｔｏｉｎ，ａｎｄｆｍｄｓ
第１期２０１４年１月
机械设计与制造
ＭａｃｈｉｎｅｒｙＤｅｓｉｇｎ＆Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ２９
三角网格模型偏置边界顶点的法矢方向分析
文豪，高健，钟国宇
（广东工业大学机电工程学院，广东广州５１０００６）摘要：随着计算机技术及数字化制造技术的发展，越来越多的实物零件通过扫描的三角网格模型直接实现数控编程和
ＫｅｙＷｏｒｄｓ：ＴｒｉａｎｇｕｌａｒＭｅｓｈＭｏｄｅｌｓ；ＢｏｕｍｌａｒｙＶｅｒｔｉｃｅｓ；ＶｅｃｔｏｒＣａｌｃｕｌａｔｉｏｎ；ＵｎｄｅｒｃｕｔｔｉｎｇＰｈｅｎｏｍｅｎｏｎ
加工，从而加速产品开发过程，提高生产效率并降低成本。为提高基于三角网格模型的数控加工精度，重点分析三角网格
模型边界顶点法矢计算中存在的问题，描述现有法矢计算方法可能导致的加工过切现象，提出边界顶点法矢的修正计算
方法。通过更为准确有效的边界顶点法矢，改进ｃＬ路径截面法，从而避免三角网格模型进行边界加工时易于产生的过切
现象。
关键词：三角网格模型；边界顶点；法矢计算；过切现象中图分类号：ＴＨ１６；ＴＮ９１５．０９文献标识码：Ａ文章编号：１００１ — ３９９７（２０ｌ４）０ｌ — ００２９ — ｏ４
ＡｎａｌｙｓｉｓｏｎｔｈｅＶｅｃｔｏｒｏｆＢｏｕｎｄａｒｙＶｅｒｔｉｃｅｓｆ Βιβλιοθήκη Baidu ｒＴｒｉａｎｇｌｅＭｅｓｈＭｏｄｅｌｓ
ｐｏｓｓｉｂｌｅｏｖｅｒｃｕｔｔｉｎｇｐｅｎｈｏｍｅｏｎｎ．Ｔｈｅｎ．ｉｔｐｕｔｓｆｏｒｗａｒｄｔｏａ，ｃｏｒｒｅｃｔｍｅ＆ｏＲＢｙｃａｌｃｕｌａｔｉｇｎｔｈｅｂｏｕｎｄａｒｙ移ｅｒ招ｎｏｒｍａｌｖｅｃｔｏｒｅｆｅｃｔｉｖｅｌｙａｎｄｉｍｐｒｏｖｉｎｇｔｈｅＣＬｐａｔｈｓｅｃｔｉｏｎ，ｅ￡７ｄ．ｉｔＣｎａａｖｏｉｄｔｈｅｂｏｕｎｄａｒｙｍｅｓｈｕｎｄｅｒｃｕｔｔｉｎｇｐｅｎｈｏｍｅｎｏｎ．
ｐｒｏｄｕｃｔｅｖｄｅｏｌｐｍｅｎｔｐｒｏｃｅｓｓ，ｉｍｐｒｏｖｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｅｆｔｃｉｅｎｃｙａｎｄｒｅｄｃｅｕｔｈｅｃｏｓｔ．ｎＩｏｒｅｒｄｔＯｉｍｐｒｖｅｏｔｈｅｍａｃｈｉｎｉｇｐｎｅｃｒｓｉｉｏｎ
１引言
随着计算机技术及数字化制造技术的发展，越来越多的实物零件通过扫描的三角网格模型直接实现数控编程和加工Ｉ１１。三角网格模型的直接数控加工技术，可加速产品开发过程，提高生产效率并降低成本日。文当前三角网格模型的数控力ＩＩ工研究现状进行了分析。其中，ＣＬ路径截面法是当前基于三角网格模型的刀具轨迹生成方法之一，其做法是：根据实际加工刀具偏置三角网格模型，再用截面法求取偏置模型上的刀位轨迹。文献喂出了基于网格模型
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈｔｈｅｒａｐｉｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｃｏｍｐｕｔｅｒｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｄｉｇｉｔａｌｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ．，加ａｎｄｍｏｅｒｒｅｌａｐａｒｔｓｔｈｒｏｕｇｈ