[发明专利]一种单点渐变表面形貌成形用的回弹预测方法

权利要求书

1.一种单点渐变表面形貌成形用的回弹预测方法，其特征在于，至少包括以下步骤：

预先生成若干个三维目标模型，得到目标模型集合；以三维目标模型为参考，加工得到对应的若干个三维加工模型生成加工模型集合；

以目标模型集合为输入，加工模型集合为输出，通过计算目标模型与加工模型之间回弹值e_j得到差值集E_e={ e₁, e₂ ,…, e_j}，同时确定回弹方向；基于回弹值和回弹方向对应标记出已产生回弹值的点序列D_j={ d_j1, d_j2 ,…, d_jn}；将所有序列点与差值集合并得到训练集T={T₁, T₂,…, T_j}，其中T_j=D_j, e_j，训练得到预测模型；

将三维数模导入预测模型，经预测模型生成关于三维数模的预测数模；

所述预测模型的训练流程如下：

获取三维目标模型中的三维目标曲面S_o；利用网格模型将所述三维目标曲面S_o划分为若干个目标网格，得到目标网格集G_o，G_o={o₁, o ₂ ,…, o_j}；

摄取工件的三维加工曲面S_m，利用所述网格模型将三维加工曲面S_m划分为若干个加工网格得到加工网格G_m，G_m ={m₁, m₂ ,…, m_j}；其中，目标网格o_j与加工网格m_j存在预设的对应关系；

基于目标网格和与之相对应的加工网格创建公式，所述公式被设置为计算出回弹值e_j，同时确定回弹方向；

选定其中一个目标网格为中心目标网格，按照预定顺序圈出中心目标网格周边的八个目标网格，得到3*3的网格矩阵；

在网格矩阵中选出存在回弹值的目标网格，得到关于中心目标网格中产生回弹值的点序列D_k={ d₁, … , d_k}，其中，d_k表示中心目标网格周边的目标网格与对应加工网格之间的z轴的差值，2≤k＜n ；

所述公式的创建流程如下：

基于目标网格o_j、加工网格m_j所有的点分别拟合出目标平面方程P_oj和加工平面方程P_mj；

以目标平面方程为基准面，获取经过所述目标网格中心点（x_oj, y_oj, z_oj）的目标平面法线，基于所述目标平面法线和加工平面方程得到交点（I_x，I_y，I_z）；

基于交点（I_x，I_y，I_z）与目标网格中心点（x_oj, y_oj, z_oj）计算得到回弹值，；

所述目标平面方程P_oj和加工平面方程P_mj的拟合步骤相同，具体如下：

平面方程表示为：Z=b₁*X + b₂*Y；对应的法线表示为：[b₁，b₂，-1]；

其中，b₁和b₂的取值如下：随机获取同一平面内的若干个点坐标，分别组合成3×3阶矩阵A和3×1阶矩阵C，其中矩阵A的元素为点坐标中的（x，y），矩阵C中的元素为点坐标中的z，基于最小二乘法给定3×1阶的回归系数和3×1阶残差系数的，则；，

表示残差平方和趋于最小值，表示残差平方和为最小值时选定的三个回归参数；

则，最小二乘法平面的系数向量：

；

为Z的计算系数；b₁为X的系数，b₂为Y的系数。