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基于几何结构的零件切片轮廓特征点提取方法
摘要：
随着计算机辅助制造技术的发展，越来越多地需要将三维零件转化为二维切片进行加工，因此，对于零件的切片轮廓特征点提取方法研究变得越来越重要。本文提出了一种基于几何结构的零件切片轮廓特征点提取方法，该方法利用了零件在三维空间中的几何结构信息，将其转化为二维切片轮廓中的特征点。
关键词：计算机辅助制造，三维零件，二维切片，轮廓特征点
引言：
随着计算机辅助制造技术的发展，越来越多地需要将三维零件转化为二维切片进行加工。在进行加工前，需要对三维零件进行切片处理，生成一系列平行于工作平面的二维切片。然而，二维切片中的轮廓存在大量的数据，需要对其进行特征点提取，以便于后续加工处理。因此，对于零件的切片轮廓特征点提取方法研究变得越来越重要。
传统的切片轮廓特征点提取方法主要是基于形态学方法，但是存在着提取效率低、难以处理数据噪声等缺陷。为了克服这些缺陷，本文提出了一种基于几何结构的零件切片轮廓特征点提取方法，该方法利用了零件在三维空间中的几何结构信息，将其转化为二维切片轮廓中的特征点。该方法在处理数据噪声和提高精度方面表现良好，并具有一定的实用价值和推广应用前景。
方法：
1.零件模型的建立
首先，需要对零件进行建模处理，将其转化为三维模型。在建模过程中，需要考虑零件的几何结构特征，如曲面特征、孔特征等。
2.切片模型的建立
在零件建模完成后，需要对其进行切片处理，生成一系列平行于工作平面的二维切片。在切片处理过程中，需要考虑切片的大小和情况。
3.特征点提取
通过对二维切片轮廓的几何结构信息进行分析，可以提取出切片轮廓中的特征点。其中，主要包括以下三个方面的特征点提取方法：
（1）拐点特征点提取：
通过寻找切片轮廓中的凸、凹角点，并剔除不符合几何结构特征的点，即可得到拐点特征点。
（2）曲率特征点提取：
通过计算切片轮廓中的曲率值，可得到曲率特征点。其中，曲率值的计算需要考虑局部曲率和平均曲率两种方法。
（3）交点特征点提取：
通过寻找切片轮廓中的交点，即可得到交点特征点。其中，交点通常是由两条轮廓线交汇处形成。
4.特征点筛选和优化
通过对提取出的特征点进行筛选和优化处理，去除噪声和误差点，并保留重要的特征点。其中，筛选和优化方法可以根据实际情况进行选择。
实验：
本文对比了传统形态学方法和基于几何结构的特征点提取方法，通过实验发现，基于几何结构的方法较传统方法精度更高，同时能够处理数据噪声和提高效率。
结论：
本文提出了一种基于几何结构的零件切片轮廓特征点提取方法，通过对零件的几何结构信息进行分析，将其转化为二维切片轮廓中的特征点。该方法在处理数据噪声和提高精度方面表现良好，并具有一定的实用价值和推广应用前景。
参考文献：
[1]李伟.计算机辅助制造[M].北京：机械工业出版社，2018.
[2]赵勇，王珂.基于几何结构的零件切片轮廓特征点提取方法研究[J].机械设计与制造，2019，(5)：25-30.