UG是集CAD/CAM/CAE于一體的高端軟件，廣泛應(yīng)用于機械、航空等領(lǐng)域，UG/OPEN提供了良好的高級語言接口，使得UG的造型功能與計算機功能有機結(jié)合在一起，便于用戶進行二次開發(fā)。本文利用UG二次開發(fā)中點集處理技術(shù)實現(xiàn)直接切片中對截面圓錐曲線、三次Bezier曲線等不規(guī)則曲線的直線化處理，并且可以控制其精度。在后續(xù)切片文件處理過程中，對于輪廓信息中的圓錐曲線、三次Bezier曲線等不規(guī)則曲線的讀取處理上，不管是算法設(shè)計還是精度控制，都是比較困難和復雜的。而本文的方法在很大程度上降低了切片文件讀取算法設(shè)計的復雜度，還可以根據(jù)加工要求設(shè)定切片的精度。

　　一、點集處理技術(shù)在切片過程中的應(yīng)用

　　1.獲得截面信息

　　根據(jù)實體參數(shù)及已知切片厚度，利用循環(huán)語句建立基準平面;并用這些基準平面與實體求交，獲得截面信息。

　　2.對截面信息進行點集處理

　　這個過程就是將剛才的截面組成類型進行轉(zhuǎn)化。截面的原始組成是由多種類型的線條組合而成的，現(xiàn)在將所有的線條都按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換為點，使每個截面都是由點集構(gòu)成。

　　在GRIP語言中，生成點集的常用方法有四種，分別是等弦長、等參數(shù)、等弧長和給定弧長。四種方法中，等弦長對于精度控制具有較好的優(yōu)勢，并且可操作性能也很好，所以

　　在這個環(huán)節(jié)中就選用這種方法進行點集處理。

　　等弦長法生成點集的命令語句為：CPSET/CHORD,obj,tolerance,results。

　　其中obj為一條線實體，tolerance為弦高公差，它決定生成點集的情況，也決定最后切片的精度，所以是一個非常重要的參數(shù)。最后生成的點集存放在results數(shù)組里面。

　　通常一個截面是由多條實體線組成，所以在進行點集處理時要分段處理，在編寫GRIP程序時要尤其注意這一點。如圖1所示，由四條實線構(gòu)成的一個封閉截面，其中一條為直線，三條為不規(guī)則曲線。處理成點集后的效果如圖2所示，它是根據(jù)精度弦高公差為0.001cm來進行的點集處理，可以看到直線段處只有兩個點，即直線的起點和終點。這個特點使得在保持精度的同時，大大減少處理點集的復雜程度。圖3為最后的轉(zhuǎn)變結(jié)果，將一個封閉的截面轉(zhuǎn)變?yōu)榭煽鼐鹊狞c集。

　　GRIP語句實現(xiàn)：

　　Lp10：

　　param/’enter the tolerance’,’

　　弦高公差=’,tol,resp

　　jump/l10:,stm:,,resp

　　i=1

　　Lp11：

　　cpset/chord,obj1(i),tol,results

　　i=i+1

　　if/i<=c,jump/lp11：

　　3.對點集進行截面恢復

　　該過程是將圖3得到的點集再轉(zhuǎn)變?yōu)榉忾]的截面，但是要用直線來代替原來的線型，從而降低對切片文件進行解讀時的復雜程度。該過程需要的GRIP命令，直線生成命令為：

　　obj=LINE/point1,point2。該過程的核心是如何控制和利用上述過程中results數(shù)組里的點。

　　圖4為截面的恢復結(jié)果，可將圖4與圖1進行對比，得出結(jié)論：在降低線型復雜度的前提下，

　　依然可以保持非常高的精度。

　　GRIP語句實現(xiàn)：

　　p=1

　　Lp12：

　　obj2=LINE/results(p),result(p+1)

　　p=p+1

　　jump/Lp12：

　　二、技術(shù)難點的解決

　　(1)在點集處理時無法獲得每個截面點集中點的數(shù)量，同時對點集進行截面恢復時，在results數(shù)組中取點也無法確定邊界點。那么在生成直線命令中：obj=LINE/point1,point2，其中會遇到point1或point2為空點，致使程序報錯退出。

　　解決辦法是用GPA語句存取全局參數(shù)，其中&NULENT表示空實體，用語句：IF/LN1<>&NULENT，其中JUMP/Loop來判斷實體LN1是否為空實體，然后再對它進行使用和修改，這樣就避免了上述直線命令中出錯的問題。

　　(2)由于在使用點集命令：cpset/chord,obj1(i),tol,results時，是將所有的點有序存放在全局數(shù)組results中。在處理每一層截面時，都是利用循環(huán)語句重復使用results數(shù)組，由于每一層截面點集處理后獲得點的數(shù)量不同，那么在截面恢復階段會出現(xiàn)將該層多于上一截面點集中的點重復恢復到這一層，引起截面的變形。解決辦法是在每次使用results數(shù)組時，對它進行初始化，也就是對它進行清空，保證這個數(shù)組中沒有實體。

　　GRIP語句實現(xiàn)：

　　p=1

　　Lp13：

　　delete/results(p)

　　p=p+1

　　if/results(p)<>&NULENT,jump/

　　Lp13：

　　三、結(jié)論

　　本文利用了UG二次開發(fā)的點集處理技術(shù)，將其用于直接切片技術(shù)中，達到僅使用直線一種線型來完成截面描述的目的。并且可以控制切片精度，簡化了激光快速成型中對于切片

　　文件讀取算法的設(shè)計，提高了切片的效率。