一种车轮几何模型的快速重定位方法
摘要文本
本发明公开了一种车轮几何模型的快速重定位方法，涉及车轮设计技术领域，依次完成车轮特征面识别、车轮几何预处理、车轮几何变换，得到具有标准化和规范化坐标系的车轮几何模型。通过对车轮安装面、中心孔和气门孔的几何特征的识别和预处理，确定车轮几何模型在现有坐标系下的位置。通过车轮几何模型的旋转和平移即可实现车轮几何模型的快速重定位，从而大大提高了车轮几何模型的定位速度，可以实现全自动、快速重定位，极大地提高了仿真工程师的工作效率。
申请人信息
- 申请人:保定市立中车轮制造有限公司
- 申请人地址:071031 河北省保定市莲池区七一东路948号
- 发明人: 保定市立中车轮制造有限公司
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 一种车轮几何模型的快速重定位方法 |
| 专利类型 | 发明授权 |
| 申请号 | CN202311777572.6 |
| 申请日 | 2023/12/22 |
| 公告号 | CN117455982B |
| 公开日 | 2024/3/5 |
| IPC主分类号 | G06T7/70 |
| 权利人 | 保定市立中车轮制造有限公司 |
| 发明人 | 鲁建军; 徐连弟; 周羊羊; 张广冬; 周临震; 曹伟泽; 李日升; 王小彬; 李实慧 |
| 地址 | 河北省保定市莲池区七一东路948号 |
专利主权项内容
1.一种车轮几何模型的快速重定位方法，其特征在于：包括以下步骤S1、识别车轮特征面，车轮特征面包括车轮安装面、中心孔和气门孔；所述步骤S1中，车轮特征面识别为自动识别，车轮特征面的自动识别包括：车轮安装面采用法兰安装面直径和中心孔直径识别，类型为同心圆构成的环形平面；中心孔采用直径识别，类型为圆柱面；气门孔采用直径识别，类型为圆柱面；S2、分别对车轮安装面、中心孔和气门孔进行几何预处理，几何预处理具体为：当车轮安装面的曲面为NURBS曲面时，将车轮安装面转换为平面；当中心孔和气门孔的曲面为NURBS曲面时，将中心孔和气门孔转换为圆柱面；S3、判断车轮安装面与XOZ平面是否平行；如果不平行，转到步骤S4；否则转到步骤S5；所述步骤S3中，几何预处理后的车轮安装面为平面，平面方程为：Ax+By+Cz+D=0其中，A、B、C分别为平面法向量n=(A B C)的坐标，D为常数，平面与三个坐标轴(x y z)的截距分别为、/>以及/>；MXOY平面法向量为n=(0 0 1), XOZ平面法向量为n=(0 1 0), YOZ平面法向量为n=(1 0 0)；XOYXOZYOZ如果车轮安装面与XOZ平面平行，两个平面的法向量也平行，则两个平面的法向量的向量积的模长为零；其中，n为车轮安装面和XOZ平面法向量的向量积，n为车轮安装面的法向量，n为XOZ平面法向量，i、j、k分别为X、Y、Z轴方向的单位向量，A、B、C为车轮安装面的法向量n的坐标；r1MXOZM车轮安装面与XOZ平面法向量的向量积的模长为如果模长小于误差值，则车轮安装面与XOZ平面平行，反之则不平行；误差值设置为0.001；S4、进行第一次车轮几何旋转变换，旋转轴线为车轮安装面与XOZ平面的交线的平行线，旋转角度为车轮安装面与XOZ平面的夹角，旋转变换完成后车轮安装面与XOZ平面平行；S5、判断车轮安装面与XOZ平面是否重合，如果不重合，转到步骤S6；如果重合，则转到步骤S7；S6、进行第一次车轮几何平移变换，平移方向为Y轴正方向，平移距离为Q，最终车轮安装面平面方程为y=0；S7、判断中心孔轴线是否在YOZ平面上，如果不在，转到步骤S8；如果在，则转到步骤S9；S8、进行第二次车轮几何平移变换，平移方向为X轴负方向，平移距离为中心孔轴线任意一点F的X坐标x；FS9、判断中心孔轴线是否在XOY平面上，如果不在，转到步骤S10；如果在，则转到步骤S11；S10、进行第三次车轮几何平移变换，平移方向为Z轴负方向，平移距离为中心孔轴线上任意一点F的Z坐标z，最终中心孔轴线位置为(0, y, 0)；FFS11、判断气门孔轴线是否在YOZ平面上，同时判断气门孔是否在XOY平面上侧；仅当气门孔轴线在YOZ平面上，且气门孔也在XOY平面上侧时，转到步骤S13；否则转到步骤S12；S12、此时中心孔轴线通过坐标原点P(0, 0, 0)，气门孔轴线上任取一点为V(x, y, z)，将点V和点P构成的线段记为辅助线段VP；进行第二次车轮几何旋转变换，将中心孔轴线和辅助线段VP确定的平面设置为辅助平面，旋转轴线为辅助平面与YOZ平面的交线，旋转角度为辅助平面与YOZ平面的夹角；VVVS13、输出重定位后的车轮几何模型。