本发明涉及模具轮廓补偿,特别涉及一种精密热压成型模具的轮廓精度补偿方法及系统。
背景技术:
1、精密热压成型技术的成型精度直接影响产品的性能和可靠性。然而,在实际生产中,由于材料特性、工艺参数和模具变形等因素的影响,热压成型件的实际轮廓往往与理论设计存在偏差,影响产品质量。
2、传统的模具设计和制造方法难以有效预测和补偿这些偏差,导致产品精度不足,需要多次试模和修模,增加了生产成本和周期。然而,现有的轮廓精度补偿方法仍存在一些问题,如采样点分布不合理、曲率分析不够精确、插值算法效率低下等,进而导致现有技术的精度和效率低。
技术实现思路
1、本发明的主要目的为提供一种精密热压成型模具的轮廓精度补偿方法及系统,以实现轮廓精度补偿的智能化和自动化。
2、为实现上述目的,本发明提供了一种精密热压成型模具的轮廓精度补偿方法,包括以下步骤:
3、对热压成型模具的三维模型进行网格划分,得到模具表面网格数据;
4、对所述模具表面网格数据进行曲率分析,通过设定曲率阈值,将模具表面划分为高曲率区域和低曲率区域;
5、对所述高曲率区域进行高密度采样,对所述低曲率区域进行低密度采样,得到采样点集;
6、利用三坐标测量机对所述采样点集进行三维坐标测量,获取实际成型件的表面轮廓数据;
7、将所述实际成型件的表面轮廓数据与理论模型进行对比分析,计算每个采样点的轮廓误差,得到轮廓误差分布;
8、基于所述轮廓误差分布,采用反向距离加权插值算法对整个模具表面进行插值运算,得到模具表面补偿量分布;
9、根据所述模具表面补偿量分布,对所述热压成型模具的三维模型进行修正,生成补偿后的模具加工模型。
10、本发明还提供了一种精密热压成型模具的轮廓精度补偿系统,包括:
11、网格划分模块,用于对热压成型模具的三维模型进行网格划分,得到模具表面网格数据;
12、曲率分析模块,用于对所述模具表面网格数据进行曲率分析,通过设定曲率阈值,将模具表面划分为高曲率区域和低曲率区域;
13、采样模块,用于对所述高曲率区域进行高密度采样,对所述低曲率区域进行低密度采样,得到采样点集;
14、测量模块,用于利用三坐标测量机对所述采样点集进行三维坐标测量,获取实际成型件的表面轮廓数据;
15、计算模块,用于将所述实际成型件的表面轮廓数据与理论模型进行对比分析,计算每个采样点的轮廓误差,得到轮廓误差分布;
16、插值运算模块,用于基于所述轮廓误差分布,采用反向距离加权插值算法对整个模具表面进行插值运算,得到模具表面补偿量分布;
17、生成模块,用于根据所述模具表面补偿量分布,对所述热压成型模具的三维模型进行修正,生成补偿后的模具加工模型。
18、本发明还提供一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器中存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一项所述方法的步骤。
19、本发明还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项所述的方法的步骤。
20、综上所述,本发明提供的技术方案通过对模具三维模型进行表面特征提取、区域划分和网格质量评估,实现了更加合理的网格密度分配,采用高斯曲率和平均曲率计算,结合聚类分析和边界检测,实现了更加精确的高低曲率区域划分,根据曲率梯度分布,对高低曲率区域采用不同的采样密度,既保证了关键区域的精度,又提高了采样效率。基于采样点空间分布特征进行测量路径规划,结合测量系统误差模型,提高了三坐标测量的效率和精度。通过向量差计算、主曲率方向分解和谱分析等方法,实现了轮廓误差的全面分析,采用反向距离加权插值算法,结合空间索引和局部插值策略,提高了补偿量分布计算的效率和精度。通过参数化建模和拓扑结构优化,实现了补偿模型的精确重构和调整,提高了补偿后模具的加工精度,实现了轮廓精度补偿的智能化和自动化。
1.一种精密热压成型模具的轮廓精度补偿方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的精密热压成型模具的轮廓精度补偿方法,其特征在于,所述对热压成型模具的三维模型进行网格划分,得到模具表面网格数据,包括:
3.根据权利要求2所述的精密热压成型模具的轮廓精度补偿方法,其特征在于,所述对所述模具表面网格数据进行曲率分析,通过设定曲率阈值,将模具表面划分为高曲率区域和低曲率区域,包括:
4.根据权利要求3所述的精密热压成型模具的轮廓精度补偿方法,其特征在于,所述对所述高曲率区域进行高密度采样,对所述低曲率区域进行低密度采样,得到采样点集,包括:
5.根据权利要求4所述的精密热压成型模具的轮廓精度补偿方法,其特征在于,所述利用三坐标测量机对所述采样点集进行三维坐标测量,获取实际成型件的表面轮廓数据,包括:
6.根据权利要求5所述的精密热压成型模具的轮廓精度补偿方法,其特征在于,所述将所述实际成型件的表面轮廓数据与理论模型进行对比分析,计算每个采样点的轮廓误差,得到轮廓误差分布,包括:
7.根据权利要求6所述的精密热压成型模具的轮廓精度补偿方法,其特征在于,所述基于所述轮廓误差分布,采用反向距离加权插值算法对整个模具表面进行插值运算,得到模具表面补偿量分布,包括:
8.根据权利要求1所述的精密热压成型模具的轮廓精度补偿方法,其特征在于,所述根据所述模具表面补偿量分布,对所述热压成型模具的三维模型进行修正,生成补偿后的模具加工模型,包括:
9.根据权利要求8所述的精密热压成型模具的轮廓精度补偿方法,其特征在于,所述对所述模具表面补偿量分布进行网格化处理,得到补偿量网格数据,并根据所述补偿量网格数据对所述热压成型模具的三维模型进行网格匹配,得到模型网格与补偿量网格的对应关系,包括:
10.一种精密热压成型模具的轮廓精度补偿系统,其特征在于,用于执行如权利要求1-9中任一项所述的精密热压成型模具的轮廓精度补偿方法,所述系统包括: