角盒類零件加工特征識別方法*

沙智華，李偉奇，馬付建，王國慶，王紫光，張生芳

（1.大連交通大學(xué)，大連 116028；2.遼寧省軌道交通裝備智能化技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，大連 116028）

隨著我國航空工業(yè)的迅猛發(fā)展，新型飛機(jī)朝著長航時、高搭載能力、高機(jī)動性的需求發(fā)展[1]。為減輕重量、提高結(jié)構(gòu)剛度，機(jī)身結(jié)構(gòu)中開始大量應(yīng)用具有復(fù)雜薄壁特征的角盒類零件。由于角盒類零件改型多，工藝決策時需手動提取幾何形狀信息，導(dǎo)致數(shù)控編程效率低下、零件質(zhì)量不穩(wěn)定，這些問題嚴(yán)重制約了航空航天領(lǐng)域的發(fā)展。加工特征作為加工幾何信息和加工工藝的載體，能有效實(shí)現(xiàn)角盒類零件的結(jié)構(gòu)化表達(dá)，將加工特征與加工工藝進(jìn)行關(guān)聯(lián)，能夠縮短數(shù)控加工工藝準(zhǔn)備周期，提升加工工藝準(zhǔn)備的規(guī)范化，從而提高角盒類零件數(shù)控編程效率和質(zhì)量[2]。

目前為止，典型的加工特征識別方法包括基于規(guī)則的方法[3]、基于圖的方法[4]、基于痕跡的方法[5]、凸包分解法[6]、單元體分解法[7]以及基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的加工特征識別方法[8]。基于圖的方法是研究應(yīng)用最多的方法之一，Joshi 等[9]在面邊圖的基礎(chǔ)上，將邊的凹凸性表示為弧的屬性，首次提出了基于屬性鄰接圖 （Attributed adjacency graph，AAG）的特征識別方法。Marefat 等[10]首次采用添加虛鏈的方法來提高圖匹配識別方法在識別相交特征方面的能力。謝飛等[11]以零件模型中的幾何信息與拓?fù)湫畔榛A(chǔ)構(gòu)建加權(quán)屬性鄰接圖，結(jié)合子圖同構(gòu)算法與相關(guān)判定規(guī)則實(shí)現(xiàn)常見加工特征的識別。羅晨等[12]在幾何特征匹配時考慮其幾何形狀和拓?fù)潢P(guān)系，通過尋找節(jié)點(diǎn)對應(yīng)約束的最大相似連通子圖綜合確定幾何特征相似度，建立了一種夾具設(shè)計(jì)案例特征表示的新型檢索機(jī)制。……