[发明专利]可通过铣削操作制造的部件的设计

权利要求书

1.一种设计可通过铣削操作制造的部件的计算机执行的方法，包括：

-提供(S10)拓扑优化的三维(3D)建模部件；

-计算(S20)包含拓扑优化的3D建模部件的边界体积；

-定义(S30)铣削工具的铣削方向；

-根据铣削方向计算(S50)拓扑优化的3D建模部件的剪影，该剪影包括轮廓；

-基于铣削工具的参数计算(S60)新轮廓。

2.根据权利要求1所述的计算机执行的方法，其中，计算剪影还包括：

-在剪影上识别一个或多个轮廓，其中，轮廓将表示由拓扑优化的3D建模部件占据的体积的表面和表示拓扑优化的3D建模部件中的空体积的表面分开。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的计算机执行的方法，其中，该铣削工具的参数是该铣削工具的直径。

4.结合权利要求2的权利要求3所述的计算机执行的方法，其中，计算新轮廓包括：

-计算(S602)直径等于铣削工具直径的圆的位置集(S601)，该圆仅在表示空体积的轮廓的表面上，其中，在圆和轮廓之间存在至少一个接触点，并且其中，圆的点都不在轮廓的外侧。

5.根据权利要求4所述的计算机执行的方法，其中，计算新轮廓还包括：

-在该位置集中确定(S604)该圆的一个或多个位置，其对应于圆沿轮廓的不间断位移；

-利用在轮廓和该位置集中确定的一个或多个位置的每一个中的圆之间的接触集，计算(S606)一条或多条线。

6.根据权利要求5所述的计算机执行的方法，其中，计算新轮廓还包括：

-识别(S608)所计算的一条或多条线的端点；

-用与两个端点接触的圆的弧连接(S610)两个端点，该圆位于在该位置集中确定的一个或多个位置中的一个中。

7.根据权利要求2至6中任一项所述的计算机执行的方法，其中，计算新轮廓还包括：

-计算遵循轮廓的折线，折线位于距从用户输入确定的轮廓的最大距离处，并且折线在表示空体积的表面中；

-使折线的线段的凸角变圆，其曲率等于圆的曲率，该圆的直径等于铣削工具的直径。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的计算机执行的方法，其中，限定铣削工具的铣削方向包括：

-提供设计空间，从其中计算拓扑优化的3D对象；

-在设计空间上识别设计意图所涉及的方向，铣削方向是识别的设计意图所涉及的方向。

9.根据权利要求2所述的计算机执行的方法，其中，在剪影上识别一个或多个轮廓包括：

-执行拓扑优化的3D建模部件的曲面细分，图块大小受铣削工具的参数限制；

-将曲面细分的拓扑优化的3D建模部件的点在沿铣削工具的铣削方向的平面上投影在单元网格上，网格单元大小受铣削工具的参数限制；

-识别网格的第一组单元，第一组单元各自具有至少一个投影点并且具有至少一个没有投影点的单元作为邻居，属于第一组单元的投影点定义一个或多个轮廓。

10.根据权利要求9所述的计算机执行的方法，其中，确定由一个或多个轮廓界定的表面是表示由拓扑优化的3D建模部件占据的体积还是表示空体积包括：

-识别网格的第二组单元，第二组单元各自具有至少一个投影点并且具有分别包含至少一个投影点的邻居单元，至少一个邻居单元属于第一组单元；

-将由一个或多个轮廓界定并且包括第二组的至少一个单元的每个表面确定作为表示由拓扑优化的3D建模部件占据的体积的表面；

-将由一个或多个轮廓界定并且不包括第二组的单元的每个表面确定作为表示空体积的表面。