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申请/专利权人：贵州师范大学

摘要：本发明涉及一种基于像素矩阵法逆向求解开槽成形砂轮截形的方法，包括如下步骤：1将需要仿形生产的螺旋槽类刀具产品沿垂直于轴线方向“剖开”,测量其容屑槽轴截面廓形点，生成刀具容屑槽轴截面离散点的廓形，将廓形曲线点按螺旋参数做螺旋运动，形成一簇容屑槽的螺旋线点云；或螺旋面点云；2根据工件坐标与砂轮坐标变换矩阵式，将螺旋面点云转换到砂轮坐标，并绕砂轮轴线旋转，得到待求的砂轮截面上的点云图。该方法能够避免传统啮合理论中复杂的解析计算过程，边界识别或提取的算法精度高，能解决逆向求解成形砂轮进行开槽磨削加工的问题，逆向求解的砂轮截形能满足生产。

主权项：1.一种基于像素矩阵法逆向求解开槽成形砂轮截形的方法，其特征在于：包括如下步骤：1）将需要仿形生产的螺旋槽类刀具产品沿垂直于轴线方向“剖开”,测量其容屑槽轴截面廓形点，生成刀具容屑槽轴截面离散点的廓形，将廓形曲线点按螺旋参数做螺旋运动，形成一簇容屑槽的螺旋线点云或螺旋面点云；2）根据工件坐标与砂轮坐标变换矩阵式，将螺旋面点云转换到砂轮坐标，并绕砂轮轴线旋转，得到待求的砂轮截面上的点云图；3针对砂轮截面上所有包络点云，查找所有符合边界条件的点云数据，将其作为目标包络点云，得到砂轮截形平面上的目标点云图；4）进行二值化预处理，根据精度要求对目标点云坐标进行放大处理、取整和平移，并将放大后的点云坐标x，y方向最小值置于坐标零点；5）进行二值化图像处理，由于当放大倍数过大会超过显示器的像素容量，造成无法显示图片，但并不影响后续对边界的计算，分别取和的最大值和最小值作为二值图像的显示范围，建立廓形点云的二值矩阵，并生成二值化图像；6）结合数学形态学理论，将二值图像先进行膨胀运算实现图像的填充，然后对填充后的图像进行腐蚀和边界提取运算，获得成形砂轮的廓形曲线；7）对二值廓形图像进行优化处理，由于膨胀运算中增加和填补了实际不存在的像素点，可采用斜率法将由膨胀法填充产生的偏差像素点去除，提取出更加靠近真实轮廓的像素点；8）将轮廓图像进行像素点扫描，获取二值像素点变化的位置像素坐标，即廓形点云数据的提取，此时提取得到的是缩放、平移操作后的砂轮截形廓形像素点坐标，需逆向进行缩放、平移处理，还原为实际尺寸比例下砂轮廓形点坐标，即可得到实际所求成型砂轮廓形点坐标；9对实际廓形点通过三次样条插值生成光滑连接的成形砂轮截形廓形曲线，构造连续且光滑的实际尺寸下截形轮廓曲线，即完成基于像素矩阵法逆向求解开槽成形砂轮截形。

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