UG是集CAD/CAM/CAE于一體的高端軟件，廣泛應(yīng)用于機(jī)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(jì)算機(jī)功能有機(jī)結(jié)合在一起，便于用戶進(jìn)行二次開發(fā)。本文利用UG二次開發(fā)中點(diǎn)集處理技術(shù)實(shí)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(jì)還是精度控制，都是比較困難和復(fù)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(jì)的復(fù)雜度，還可以根據(jù)加工要求設(shè)定切片的精度。

　　一、點(diǎn)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(shí)體參數(shù)及已知切片厚度，利用循環(huán)語句建立基準(zhǔn)平面;并用這些基準(zhǔn)平面與實(shí)體求交，獲得截面信息。

　　2.對截面信息進(jìn)行點(diǎn)集處理

　　這個(gè)過程就是將剛才的截面組成類型進(jìn)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(diǎn)，使每個(gè)截面都是由點(diǎn)集構(gòu)成。

　　在GRIP語言中，生成點(diǎn)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(gè)環(huán)節(jié)中就選用這種方法進(jìn)行點(diǎn)集處理。

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

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

　　通常一個(gè)截面是由多條實(shí)體線組成，所以在進(jìn)行點(diǎn)集處理時(shí)要分段處理，在編寫GRIP程序時(shí)要尤其注意這一點(diǎn)。如圖1所示，由四條實(shí)線構(gòu)成的一個(gè)封閉截面，其中一條為直線，三條為不規(guī)則曲線。處理成點(diǎn)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(jìn)行的點(diǎn)集處理，可以看到直線段處只有兩個(gè)點(diǎn)，即直線的起點(diǎn)和終點(diǎn)。這個(gè)特點(diǎn)使得在保持精度的同時(shí)，大大減少處理點(diǎn)集的復(fù)雜程度。圖3為最后的轉(zhuǎn)變結(jié)果，將一個(gè)封閉的截面轉(zhuǎn)變?yōu)榭煽鼐鹊狞c(diǎn)集。

　　GRIP語句實(shí)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(diǎn)集進(jìn)行截面恢復(fù)

　　該過程是將圖3得到的點(diǎn)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(jìn)行解讀時(shí)的復(fù)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(diǎn)。

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

　　依然可以保持非常高的精度。

　　GRIP語句實(shí)現(xiàn)：

　　p=1

　　Lp12：

　　obj2=LINE/results(p),result(p+1)

　　p=p+1

　　jump/Lp12：

　　二、技術(shù)難點(diǎn)的解決

　　(1)在點(diǎn)集處理時(shí)無法獲得每個(gè)截面點(diǎn)集中點(diǎn)的數(shù)量，同時(shí)對點(diǎn)集進(jìn)行截面恢復(fù)時(shí)，在results數(shù)組中取點(diǎn)也無法確定邊界點(diǎn)。那么在生成直線命令中：obj=LINE/point1,point2，其中會(huì)遇到point1或point2為空點(diǎn)，致使程序報(bào)錯(cuò)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(shí)體，用語句：IF/LN1<>&NULENT，其中JUMP/Loop來判斷實(shí)體LN1是否為空實(shí)體，然后再對它進(jìn)行使用和修改，這樣就避免了上述直線命令中出錯(cuò)的問題。

　　(2)由于在使用點(diǎn)集命令：cpset/chord,obj1(i),tol,results時(shí)，是將所有的點(diǎn)有序存放在全局?jǐn)?shù)組results中。在處理每一層截面時(shí)，都是利用循環(huán)語句重復(fù)使用results數(shù)組，由于每一層截面點(diǎn)集處理后獲得點(diǎn)的數(shù)量不同，那么在截面恢復(fù)階段會(huì)出現(xiàn)將該層多于上一截面點(diǎn)集中的點(diǎn)重復(fù)恢復(fù)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(shí)，對它進(jìn)行初始化，也就是對它進(jìn)行清空，保證這個(gè)數(shù)組中沒有實(shí)體。

　　GRIP語句實(shí)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(diǎn)集處理技術(shù)，將其用于直接切片技術(shù)中，達(dá)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(jì)，提高了切片的效率。