机械装配体模型的对称性识别.pdf

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1、第53卷第9期机械工程学报Vol.53No.92017年5月JOURNALOFMECHANICALENGINEERINGMay2017DOI：10.3901/JME.2017.09.116*机械装配体模型的对称性识别华顺刚李现党白茂东(大连理工大学机械工程学院大连116024)摘要：为满足产品创新设计和工程分析中对模型对称性信息的需求，针对现有的机械装配体模型对称识别研究不足的问题，提出了一种识别机械装配体模型中的零件自对称、零件间对称和装配体全局对称的方法。通过遍历特征设计树识别装配体所包含的零件，根据零件复制关系及面属性划分零件集，并按照零件数量排序，使对称合并结果快速向装配体

2、全局对称靠拢。利用模型的特征信息，识别零件自对称，获取其旋转对称轴和反射对称面。根据零件质心和包围盒数据识别零件间的旋转、反射和平移对称，在零件集内部和零件集之间依次合并对称，最终判别装配体是否全局对称。实验表明，该方法能够准确地识别零件自对称、零件间对称和装配体全局对称。关键词：装配体模型；零件自对称；零件间对称；全局对称；划分零件集；合并对称中图分类号：TH128DetectingSymmetriesinMechanicalAssemblyModelHUAShungangLIXiandangBAIMaodong(SchoolofMechanicalEngineering,Dal

3、ianUniversityofTechnology,Dalian116024)Abstract：Thesymmetryinformationofmodelisnecessaryforproductinnovationdesignandengineeringanalysis.However,theexistingsymmetrydetectionresearchformechanicalassemblymodelisnotenough.Therefore,anapproachtodetectingintra-partsymmetry,inter-partsymmetryandglob

4、alsymmetryinmechanicalassemblymodelisproposed.Firstly,thefeature-managerdesigntreeistraversedtogetallparts,whichareclassifiedintopartsetsaccordingtoduplicaterelationsandpartsurfaceattributes,foranassemblymodel.Thenthepartsetsaresortedonthebasisoftheirpartnumberstoimprovesymmetrycombiningeffici

5、ency.Next,thefeatureinformationwithinthemodelismadeuseoftodetectintra-partsymmetryandacquirerotationalaxisandreflectionalplaneofsymmetry.Thentherotation,reflectionandtranslationsymmetryamongpartscanbedetectedaccordingtocentroidandboundingboxoftheparts.Finally,theglobalsymmetryofanassemblymodel

6、couldbederivedaftersymmetrymerginginsideandamongthepartsets.Experimentalresultsshowthatourmethodiscapableofdetectingtheintra-partsymmetry,theinter-partsymmetryandtheglobalsymmetryofassemblymodelaccurately.Keywords：assemblymodel；intra-partsymmetry；inter-partsymmetry；globalsymmetry；partsetsclass

7、ification；symmetrymerging信息也是联系三维模型低层次几何信息和高层次语*[12]0前言义功能信息的桥梁。近年来，很多学者致力于CAD模型的对称研零件自身的对称、零件之间的对称和装配体的究，提出了多种以面为单元的对称识别方法。邵俊[13]对称广泛应用于产品分析、设计中的零件识别、零鹏等将零件的对称性分解为零件组成表面特征[1-2]件匹配及装配体模型定位。根据装配体的全局对点的对称性，通过特征点的属性匹配识别零件对称[14]称性能够评估模型设计的合