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CN116305653B - 钻针的建模方法、电子设备及计算机可读存储介质 - Google Patents

钻针的建模方法、电子设备及计算机可读存储介质 Download PDF

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CN116305653B
CN116305653B CN202310303972.7A CN202310303972A CN116305653B CN 116305653 B CN116305653 B CN 116305653B CN 202310303972 A CN202310303972 A CN 202310303972A CN 116305653 B CN116305653 B CN 116305653B
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angle
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朱水生
王正齐
刘绪维
薛翔远
张德君
王威
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Guangdong Dingtai Hi Tech Co ltd
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Guangdong Dingtai Hi Tech Co ltd
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Abstract

本申请公开一种钻针的建模方法、电子设备及计算机可读存储介质，其中钻针的建模方法包括：根据加工条件获取钻刃的结构参数；在钻刃的端面以钻刃的中心点为原点建立第一直角坐标系，以钻刃的中心轴为坐标轴建立第二直角坐标系，根据结构参数在第一直角坐标系得到钻刃的端面轮廓的函数以及在第二直角坐标系得到钻刃的侧面轮廓的函数；联立端面轮廓的函数以及联立侧面轮廓的函数以根据制图原则得到各函数的定义域或者值域。

Description

钻针的建模方法、电子设备及计算机可读存储介质
技术领域
本申请涉及钻针设计技术领域，具体涉及一种钻针的建模方法、电子设备及计算机可读存储介质。
背景技术
目前，在进行钻针的设计时需要利用建模软件进行建模。不过目前的建模软件存在体积大，建模耗时长，响应时间慢的问题。而且，由于用于PCB等钻孔的钻针的平面图线条复杂，难以建立参数和平面图之间的联系，现阶段，钻针的工程图通常先通过三维建模，再导出二维平面CAD。
发明内容
本申请的目的在于提供一种钻针的建模方法、电子设备及计算机可读存储介质，能够解决上述至少一技术问题。
为实现上述目的，本申请提供了一种钻针的建模方法，包括：
根据加工条件获取钻刃的结构参数；
在所述钻刃的端面以所述钻刃的中心点为原点建立第一直角坐标系，以所述钻刃的中心轴为坐标轴建立第二直角坐标系，根据所述结构参数在所述第一直角坐标系得到所述钻刃的端面轮廓的函数以及在所述第二直角坐标系得到所述钻刃的侧面轮廓的函数；
联立所述端面轮廓的函数以及联立所述侧面轮廓的函数以根据制图原则得到各函数的定义域或者值域。
可选地，所述结构参数包括：刃长、钻刃直径、螺纹长、螺旋角、背宽、芯厚、前侧刃宽、钻尖角、第一后刀面角、第二后刀面角、巾背角；
所述端面轮廓的函数包括外径圆函数、中心线函数、横刃直线函数、主切削刃直线函数、后刃曲线函数；
所述外径圆函数由所述钻刃直径确定，所述横刃直线函数由横刃夹角确定，所述横刃夹角由所述钻尖角、所述第一后刀面角和所述第二后刀面角确定，所述主切削刃直线函数由所述芯厚确定，所述后刃曲线函数由所述芯厚和所述横刃夹角确定；
所述侧面轮廓的函数包括：槽螺旋线函数、边界直线函数、钻尖直线函数、钻尖曲线函数、退刀椭圆线函数，其中所述钻尖直线函数包括：包括横刃在侧面上的轮廓的函数、主切削刃在侧面上的轮廓的函数、前侧刃在侧面上的轮廓的函数、中心线在侧面上的轮廓的函数；
所述槽螺旋线函数由螺旋角、背宽、钻刃直径确定，所述边界直线函数由刃长和钻刃直径确定，所述钻尖直线函数由钻尖角和第一后刀面角确定，所述钻尖曲线函数由钻尖角、第一后刀面角、第二后刀面角、巾背角和后侧刃的直径确定，所述退刀椭圆线函数由螺纹长和钻刃直径确定。
可选地，所述第一直角坐标系以所述钻刃的中心线为Y轴；
所述外径圆函数为：
所述中心线函数为：
x3＝0
所述横刃直线函数为：
y4＝x4/tanθ
θ的计算公式为：
所述主切削刃直线函数L3、L4分别为：
x5＝-a
x6＝a
所述后刃曲线函数分别为：
其中D为钻刃直径，θ为横刃夹角，α为钻尖角，β1为第一后刀面角，β2为第二后刀面角，a为芯厚的1/2，m为给定的大于零的偶数。
可选地，所述第二直角坐标系以所述钻刃的中心点为原点，在所述第二直角坐标系中，相邻的第一槽螺旋线的轮廓线和第二槽螺旋线的轮廓线的交点位于Y轴上，相邻的第三槽螺旋线的轮廓线和第四槽螺旋线的轮廓线的交点位于Y轴上；
所述槽螺旋线函数为：
所述边界直线函数为：
x20＝l1
所述钻尖直线函数包括：
y30＝x30/tanα
所述钻尖曲线函数为：
所述退刀椭圆线函数C9为：
其中，为螺旋角，l6为背宽，l1为刃长，γ为巾背角，Rc为后侧刃的直径，m为给定的大于零的偶数，l2为螺纹长。
可选地，所述钻刃包括边刀和磨背部，所述边刀的一侧连接所述螺旋排屑槽，所述边刀朝向所述磨背部的侧壁与所述第一后刀面或所述第二后刀面相交形成连接边，所述边刀的宽度为所述前侧刃宽，所述后侧刃的直径小于所述钻刃直径；
所述结构参数还包括：边刀长；
所述端面轮廓的函数还包括参考圆函数、所述连接边在端面上的轮廓的函数；
所述参考圆函数由述后侧刃的直径确定，所述连接边在端面上的轮廓的函数由前侧刃宽和所述芯厚确定；
所述参考圆函数为：
所述连接边在端面上的轮廓的函数分别为：
x7＝-a+d1
x8＝a-d1
其中，d1为所述前侧刃宽；
所述侧面轮廓的函数还包括：边刀螺旋线函数、边刀直线函数；
所述钻尖直线函数还包括所述连接边在侧面上的轮廓的函数；
所述边刀螺旋线函数为：
所述边刀直线函数为：
x24＝l5
所述连接边在侧面上的轮廓的函数为：
其中，l5为边刀长。
可选地，所述钻刃包括UC部；
所述结构参数还包括：UC身径、UC头长、UC长；
所述侧面轮廓的函数还包括：UC螺旋线函数，UC直线函数；
所述UC螺旋线函数为：
所述UC直线函数为：
x22＝l4
x23＝l3+l4
其中，d2为UC身径，l4为UC头长，l3为UC长。
可选地，所述方法还包括：
根据各函数及其值域或定义域、给定的缩放倍率，给定的图像大小和图像像素，生成所述端面轮廓的图像和所述侧面轮廓的图像。
可选地，所述根据各函数及其值域或定义域、给定的缩放倍率，给定的图像大小和像素值，生成所述端面轮廓的图像和所述侧面轮廓的图像，包括：
通过在所述第一直角坐标系或者所述第二直角坐标系给定的图像大小和像素值，计算各像素边界横坐标值，其中，每个像素点PIxy包括四个边界点(i,j)、(i+1,j)、(i,j+1)、(j+1，j+1)，所述边界点的横坐标为像素边界横坐标；
将所述像素边界横坐标值分别代入对应的函数，得到各函数在相应的所述像素边界横坐标值的函数值；
根据预设规则以及各所述像素边界横坐标值和对应的所述函数值得到所述端面轮廓的图像或所述侧面轮廓的图像；
所述预设规则包括：
若函数在像素边界横坐标i的函数值取整后为j，则像素点PIxy为显像素点；以及
若函数在像素边界横坐标i+1的函数值向下取整后为j+n，则像素点PIxy与PIxy+n之间的像素点为显像素点，n为整数；
否则，像素点为隐像素点；
所述显像素点和所述隐像素点以不同显示方式进行显示。
为实现上述目的，本申请还提供了一种电子设备，包括：
处理器；
存储器，其中存储有所述处理器的可执行指令；
其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行如前所述的钻针的建模方法。
为实现上述目的，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，所述程序被处理器执行时实现如前所述的钻针的建模方法。
本申请还提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。电子设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该电子设备执行如上所述的钻针的建模方法。
本申请钻针的建模方法通过给定的结构参数得到钻刃的端面轮廓的函数和钻刃的侧面轮廓的函数，再联立端面轮廓的函数以及联立侧面轮廓的函数以得到各函数的定义域或者值域，进而可以基于端面轮廓的各函数及其定义域或值域生成端面轮廓的二维图像以及基于侧面轮廓的各函数及其定义域或值域生成侧面轮廓的二维图像，无需进行三维建模。
附图说明
图1a和图1b是本申请实施例钻针的端面结构图。
图2是本申请实施例钻针的一侧面结构图。
图3a和图3b是本申请实施例钻针局部结构的不同视角的侧面结构图。
图4a和图4b是本申请实施例端面轮廓的各函数的示意图。
图5是本申请实施例槽螺旋线函数的示意图。
图6是本申请实施例边刀螺旋线函数的示意图。
图7是本申请实施例UC螺旋线函数的示意图。
图8是本申请实施例边界直线函数、边刀直线函数和UC直线函数的示意图。
图9是本申请实施例钻尖直线函数和钻尖曲线函数的示意图。
图10是本申请实施例退刀椭圆线函数的示意图。
图11是本申请实施例给定图像的示意像素图。
图12是本申请实施例获取显像素点和隐像素点的示意图。
具体实施方式
为了详细说明本申请的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
图1至图3b了一种钻针，利用本申请钻针的建模方法可以设计该钻针，当然本申请钻针的建模方法并不局限为设计该示例中的钻针。
在该示例中，钻针包括钻刃100，钻刃100上形成两条螺旋排屑槽20，钻刃100的末端形成有钻尖部30，钻尖部30具有钻尖31(中心点)以及关于钻尖31对称的两个第一后刀面32和两个第二后刀面33，每个第一后刀面32与一个第二后刀面33通过共同棱边34连接(两棱边34在端面上的轮廓位于经过钻尖31的同一直线上，该直线定义为中心线，端面指的是过钻针的钻尖31且与钻刃100的中心轴垂直的平面。)，与另一个第二后刀面33通过横刃35连接，两个横刃35相交在钻尖31，每个第一后刀面32与棱边34相对的一侧边形成主切削刃36，每个第二后刀面33与棱边34相对的一呈曲线的侧边形成后刃37，每个主切削刃36分别与对应的后刃37相交在一横刃35远离钻尖31的一端点，两组主切削刃36和后刃37分别连接两条螺旋排屑槽20。两条螺旋排屑槽20之间形成连接至第一后刀面32和第二后刀面33的刃瓣，刃瓣包括边刀50和经磨削形成于边刀50一侧的磨背部60，边刀50与第一后刀面32相交形成前侧刃38，磨背部60与第二后刀面33和第一后刀面32相交形成后侧刃39，边刀50朝向磨背部60的侧壁与第一后刀面32相交形成连接边40。可以理解的是，在形成有边刀50和磨背部60时，前侧刃38和后侧刃39并不限制为上述形成方式；比如，前侧刃38还可以由边刀50与第一后刀面32和第二后刀面33相交形成，后侧刃39由磨背部60与第二后刀面33相交形成，连接边40由边刀50朝向磨背部60的侧壁与第二后刀面32相交形成；或者，前侧刃38由边刀50与第一后刀面32相交形成，后侧刃39由磨背部60与第二后刀面33相交形成，连接边40可与棱边34重合。另外，需要注意的是，在另外一些实施方式中，也可以不形成边刀50和磨背部60，后侧刃39可以是由钻刃100的侧壁和第二后刀面32相交形成，进一步地，后侧刃39和前侧刃38可以交汇于棱边34的一端。
上述钻针涉及到如下结构参数：刃长l1、钻刃直径D、螺纹长l2、螺旋角背宽l6、芯厚2a、前侧刃宽d1、钻尖角α、第一后刀面角β1、第二后刀面角β2、巾背角γ。该些结构参数为本领域技术人员所知悉，而且根据附图中的标识，也能够确定各结构参数的含义，这里不再详细说明。
由于边刀50和磨背部60的形成，涉及到的结构参数还包括：边刀长l5(边刀50沿钻刃100中心轴的长度)。另外，边刀50的宽度为连接边40与主切削刃36之间的距离，也是前侧刃38的宽度d1，在附图显示的示例中，小于第一后刀面32的宽度(即棱边34与主切削刃36之间的宽度)，但并不限制为此。
由于磨背部60的形成，使得后侧刃39的所在圆的直径(定义为后侧刃直径Rc)小于钻刃直径D，本申请将后侧刃39的所在圆定义为参考圆，参考圆与外径圆(由钻刃直径D定义)同心。
进一步地，在该示例中，钻针为UC型钻针。钻刃100包括UC部70，UC部70的直径略小于钻刃直径D。这里将UC部70的长度定义为UC长度l3，将UC部70的直径定义为UC身径d2，将UC部70与钻尖31之间的距离(沿钻刃100的中心轴方向)定义为UC头长l4。
请结合图1至图10，本申请实施例公开了一种钻针的建模方法，包括：
S1、根据加工条件获取钻刃100的结构参数。即结构参数基于加工条件而给定的。
S2、在钻刃100的端面以钻刃100的中心点31为原点建立第一直角坐标系，以钻刃100的中心轴为坐标轴建立第二直角坐标系，根据结构参数在第一直角坐标系得到钻刃100的端面轮廓的函数以及在第二直角坐标系得到钻刃100的侧面轮廓的函数。
本申请中，端面轮廓的函数包括界定出端面轮廓的各个函数，侧面轮廓的函数包括界定出侧面轮廓的各个函数。
S3、联立端面轮廓的函数以及联立侧面轮廓的函数以根据制图原则得到各函数的定义域或者值域。
在一些实施方式中，结构参数包括：刃长l1、钻刃直径D、螺纹长l2、螺旋角背宽l6、芯厚2a、前侧刃宽d1、钻尖角α、第一后刀面角β1、第二后刀面角β2、巾背角γ。
端面轮廓的函数包括外径圆函数(C1)、中心线函数(L1)、横刃直线函数(L2)、主切削刃直线函数(L3、L4)、后刃曲线函数(C3、C4)。这里，中心线函数(L1)指的是上述中心线的函数，横刃直线函数(L2)指的是两横刃35在端面上的轮廓的函数。该些函数的含义结合附图所示，含义是确定的，在此不再一一解释。
外径圆函数(C1)由钻刃直径D确定，横刃直线函数(L2)由横刃夹角θ确定，横刃夹角θ由钻尖角α、第一后刀面角β1和第二后刀面角β2确定，主切削刃直线函数(L3、L4)由芯厚2a确定，后刃曲线函数(C3、C4)由芯厚2a和横刃夹角θ确定。
侧面轮廓的函数包括：槽螺旋线函数(H1、H2、H3、H4)、边界直线函数(L7、L8、L9)、钻尖直线函数、钻尖曲线函数(C5、C6)、退刀椭圆线函数(C9)，其中钻尖直线函数包括：包括横刃35在侧面上的轮廓的函数(L13、L14)、主切削刃36在侧面上的轮廓的函数(L16、L19)、前侧刃38在侧面上的轮廓的函数(L15、L20)、中心线在侧面上的轮廓的函数(L18)。其中，槽螺旋线函数(H1、H2、H3、H4)指的是两个螺旋排屑槽20的四条边沿线在侧面上的轮廓的函数。边界直线函数(L7、L8、L9)用于界定出钻刃100的侧面轮廓的边界。钻尖曲线函数(C5、C6)包括一后刃37在侧面上的轮廓的函数和一后侧刃39在侧面上的轮廓的函数。钻针利用砂轮进行开槽，在砂轮退刀时会有一个缓慢的抬升形成一个椭圆的形状，退刀椭圆线函数(C9)即用于界定该椭圆。
槽螺旋线函数(H1、H2、H3、H4)由螺旋角背宽l6、钻刃直径D确定，边界直线函数(L7、L8、L9)由刃长l1和钻刃直径D确定，钻尖直线函数(L13-L16、L18-L20)由钻尖角α和第一后刀面角β1确定，钻尖曲线函数(C5、C6)由钻尖角α、第一后刀面角β1、第二后刀面角β2、巾背角γ和后侧刃39的直径Rc确定，退刀椭圆线函数(C9)由螺纹长l2和钻刃直径D确定。
具体地，第一直角坐标系以钻刃100的中心线为Y轴；
外径圆函数(C1)为：
中心线函数(L1)为：
x3＝0
横刃直线函数(L2)为：
y4＝x4/tanθ
θ的计算公式为：
主切削刃直线函数(L3、L4)分别为：
x5＝-a
x6＝a
后刃曲线函数(C3、C4)分别为：
其中D为钻刃直径，θ为横刃夹角，α为钻尖角，β1为第一后刀面角，β2为第二后刀面角，a为芯厚的1/2，m为给定的大于零的偶数。
具体地，第二直角坐标系以钻刃100的中心点31为原点，在第二直角坐标系中，相邻的第一槽螺旋线的轮廓线和第二槽螺旋线的轮廓线的交点位于Y轴上，相邻的第三槽螺旋线的轮廓线和第四槽螺旋线的轮廓线的交点位于Y轴上。需要解释的是，相邻的第一槽螺旋线和第二槽螺旋线分属两个螺旋排屑槽20，为两个螺旋排屑槽20相互靠近的槽螺旋线，相应的，两个螺旋排屑槽20的另外的相互靠近的两个槽螺旋线即为第三槽螺旋线和第四槽螺旋线。
槽螺旋线函数(H1、H2、H3、H4)为：
边界直线函数(L7、L8、L9)为：
x20＝l1
钻尖直线函数(L13-L16、L18-L20)包括：
y30＝x30/tanα
钻尖曲线函数(C5、C6)为：
退刀椭圆线函数(C9)为：
其中，为螺旋角，l6为背宽，l1为刃长，γ为巾背角，Rc为后侧刃39的直径，m为给定的大于零的偶数，l2为螺纹长。
需要说明的是，在钻尖曲线函数(C5)的函数中，后侧刃39的直径Rc在不同的示例中有所不同，在钻刃100没有设置边刀50和磨背部60时，后侧刃39的直径Rc可以等于钻刃直径D，在钻刃100设置边刀50和磨背部60时，后侧刃39的直径Rc小于钻刃直径D。
具体地，钻刃100包括边刀50和磨背部60，边刀50的一侧连接螺旋排屑槽20，边刀50朝向磨背部60的侧壁与第一后刀面32或第二后刀面33相交形成连接边40，边刀50的宽度为前侧刃宽d1，后侧刃39的直径小于钻刃直径D；
结构参数还包括：边刀长l5；
端面轮廓的函数还包括参考圆函数(C2)、连接边40在端面上的轮廓的函数(L5、L6)；
参考圆函数(C2)由后侧刃39的直径Rc确定，连接边40在端面上的轮廓的函数(L5、L6)由前侧刃宽d1和芯厚2a确定；
参考圆函数(C2)为：
连接边40在端面上的轮廓的函数(L5、L6)分别为：
x7＝-a+d1
x8＝a-d1
其中，d1为前侧刃宽；
侧面轮廓的函数还包括：边刀螺旋线函数(H5、H6、H7、H8)、边刀直线函数(L12)；
钻尖直线函数还包括连接边40在侧面上的轮廓的函数(L17)；
边刀螺旋线函数(H5、H6、H7、H8)为：
边刀直线函数(L12)为：
x24＝l5
连接边40在侧面上的轮廓的函数(L17)为：
其中，l5为边刀长。
其中，参考圆函数(C2)指的是上述参考圆在端面上的轮廓的函数。
边刀螺旋线函数(H5、H6、H7、H8)指的是两个螺旋状边刀50的四个边沿线在侧面上的轮廓的函数。
边刀直线函数(L12)用于界定出边刀50在中心轴方向上的边界。
具体地，钻刃100包括UC部70；结构参数还包括：UC身径d2、UC头长l4、UC长l3；侧面轮廓的函数还包括：UC螺旋线函数(H1’、H2’、H3’、H4’)，UC直线函数(L7’、L9’、L10、L11)；
UC螺旋线函数(H1’、H2’、H3’、H4’)为：
UC直线函数(L7’、L9’、L10、L11)为：
x22＝l4
x23＝l3+l4
其中，d2为UC身径，l4为UC头长，l3为UC长。
其中，UC螺旋线函数(H1’、H2’、H3’、H4’)指的是两个螺旋排屑槽20在UC部70的四条边沿线在侧面上的轮廓的函数。
UC直线函数(L7’、L9’、L10、L11)用于界定出UC部70的侧面上的轮廓的边界。
具体地，联立侧面轮廓的函数以得到侧面轮廓的各函数的定义域或者值域，包括：
联立函数H1和H4、L9得到交点则函数H1的定义域其中表示从原点向X轴正向方向的第i个交点，n为给定的正整数；
函数H1’的定义域x′11∈(l4,l3+l4)∩x11；
联立函数H2和H3、L7得到交点则函数H2的定义域
函数H2’的定义域x′12∈(l4,l3+l4)∩x12；
联立函数H3和L9得到交点则函数H3的定义域
函数H3’的定义域x′12∈(l4,l3+l4)∩x13；
联立函数H4、L7和L19得到交点则函数H4的定义域
函数H4’的定义域x′14∈(l4,l3+l4)∩x14；
联立函数H5和H4、H6、C6得到交点则函数H5的定义域
联立函数H6和L7、L9得到交点则函数H6的定义域
联立函数H7和函数H2、H8得到交点则函数H7的定义域
联立函数H8、H7、L9得到交点则函数H8的定义域
联立函数L7、H1、H3和L16，得到交点则函数L7的定义域
函数L8的值域
联立函数L9、H2、H4和L20，得到交点则函数L9的定义域
函数L7’的定义域为：
函数L9’的定义域为：
联立函数L10和H2、H4、H6、H8得到交点则函数L10的值域为：
联立函数L11、H2、H4、H6、H8得到交点则函数L11的值域为：
联立函数L12、H5、H6、H7、H8得到交点则函数L12的值域为：
联立函数L13和L16得到交点则函数L13的定义域
联立函数L14和L19得到交点则函数L14的定义域
联立函数L15和L16、L17得到交点则函数L15的定义域
函数L16的定义域
联立函数L17和L15、C5得到交点则函数L17的定义域
联立函数L18和C5得到交点则函数L18的定义域
联立函数L19和L20得到交点则函数L19的定义域
函数L20的定义域
联立函数C5和C6得到交点则函数C5的定义域
联立函数C6和L19得到交点则函数C6的定义域
联立函数C9和函数H1、H2、H3、H4得到交点 若l2-R∈x11∩x13，则函数C9的定义域为：
函数C9的值域：
若l2-R∈x12∩x14，则函数C9的定义域：
函数C9的值域：
具体地，联立端面轮廓的函数以得到端面轮廓的各函数的定义域或者值域，包括：
函数L1的值域
联立函数L2和L3、L4，得到交点和则函数L2的定义域
联立函数L3和C1，得到交点则函数L3的值域
联立函数L4和C1，得到交点则函数L4的值域
联立函数L5和C1、C2，得到交点和则函数L5的值域
联立函数L6和C1、C2，得到交点和则函数L6的值域
联立函数C3和L2、C2，得到交点和则函数C3的值域
联立函数C4和L2、C2，得到交点和则函数C3的值域
在得到各函数的值域或定义域后，可以根据各函数及其值域或定义域、给定的缩放倍率，给定的图像大小和图像像素，生成端面轮廓的图像和侧面轮廓的图像。
请结合图11至图12b，具体地，根据各函数及其值域或定义域、给定的缩放倍率，给定的图像大小和像素值，生成端面轮廓的图像和侧面轮廓的图像，包括：
通过在第一直角坐标系或者第二直角坐标系给定的图像大小和像素值，计算各像素边界横坐标值，其中，每个像素点PIxy包括四个边界点(i,j)、(i+1,j)、(i,j+1)、(j+1，j+1)，边界点的横坐标为像素边界横坐标；
将像素边界横坐标值分别代入对应的函数，得到各函数在相应的像素边界横坐标值的函数值；
根据预设规则以及各像素边界横坐标值和对应的函数值得到端面轮廓的图像或侧面轮廓的图像；
预设规则包括：
若函数在像素边界横坐标i的函数值取整后为j，则像素点PIxy为显像素点；以及
若函数在像素边界横坐标i+1的函数值向下取整后为j+n，则像素点PIxy与PIxy+n之间的像素点为显像素点，n为整数；
否则，像素点为隐像素点；
显像素点和隐像素点以不同显示方式进行显示。具体地，不同显示方式指的是颜色不同。
由于隐像素点和显像素点的显示方式相异，通过显像素点和隐像素点相异的设置可以在显示屏幕上显示出端面轮廓的和侧面轮廓的图像。
请结合图11至图12b显示的示例，在该示例中，函数在像素边界横坐标1的函数值取整后为1，则由边界点(1,1)、(2,1)、(1,2)、(2，2)界定的像素点P11为显像素点，函数在像素边界横坐标2的函数值取整后为3，则由边界点(1,2)、(2,2)、(1,3)、(2，3)界定的像素点P12以及由边界点(1,3)、(2,3)、(1,4)、(2，4)界定的像素点P13为显像素点。
本申请钻针的建模方法通过给定的结构参数得到钻刃100的端面轮廓的函数和钻刃100的侧面轮廓的函数，再联立端面轮廓的函数以及联立侧面轮廓的函数以得到各函数的定义域或者值域，进而可以基于端面轮廓的各函数及其定义域或值域生成端面轮廓的二维图像以及基于侧面轮廓的各函数及其定义域或值域生成侧面轮廓的二维图像，无需进行三维建模，相较目前的三维建模软件而言，本申请钻针的建模方法能够减小软件体积，降低建模耗时，提升响应速度。
本申请实施例还公开了一种电子设备，包括：
处理器；
存储器，其中存储有处理器30的可执行指令；
其中，处理器配置为经由执行可执行指令来执行如前所述的钻针的建模方法。
本申请实施例还公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，程序被处理器执行时实现如前所述的钻针的建模方法。
本申请实施例还公开了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。电子设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该电子设备执行上述钻针的建模方法。
应当理解，在本申请实施例中，所称处理器可以是中央处理模块(CentralProcessing Unit，CPU)，该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegratedCircuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序指令相关的硬件来完成，的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-OnlyMemory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
以上所揭露的仅为本申请的较佳实例而已，不能以此来限定本申请之权利范围，因此依本申请权利要求所作的等同变化，均属于本申请所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种钻针的建模方法，其特征在于，包括：
根据加工条件获取钻刃的结构参数；
在所述钻刃的端面以所述钻刃的中心点为原点建立第一直角坐标系，以所述钻刃的中心轴为坐标轴建立第二直角坐标系，根据所述结构参数在所述第一直角坐标系得到所述钻刃的端面轮廓的函数以及在所述第二直角坐标系得到所述钻刃的侧面轮廓的函数；
联立所述端面轮廓的函数以及联立所述侧面轮廓的函数以根据制图原则得到各函数的定义域或者值域；
所述结构参数包括：刃长、钻刃直径、螺旋角、背宽、芯厚、前侧刃宽、钻尖角、第一后刀面角、第二后刀面角、巾背角；
所述端面轮廓的函数包括外径圆函数、中心线函数、横刃直线函数、主切削刃直线函数、后刃曲线函数；
所述外径圆函数由所述钻刃直径确定，所述横刃直线函数由横刃夹角确定，所述横刃夹角由所述钻尖角、所述第一后刀面角和所述第二后刀面角确定，所述主切削刃直线函数由所述芯厚确定，所述后刃曲线函数由所述芯厚和所述横刃夹角确定；
所述侧面轮廓的函数包括：槽螺旋线函数、边界直线函数、钻尖直线函数、钻尖曲线函数，其中所述钻尖直线函数包括：包括横刃在侧面上的轮廓的函数、主切削刃在侧面上的轮廓的函数、前侧刃在侧面上的轮廓的函数、中心线在侧面上的轮廓的函数；
所述槽螺旋线函数由螺旋角、背宽、钻刃直径确定，所述边界直线函数由刃长和钻刃直径确定，所述钻尖直线函数由钻尖角和第一后刀面角确定，所述钻尖曲线函数由钻尖角、第一后刀面角、第二后刀面角、巾背角和后侧刃的直径确定。
2.如权利要求1所述的钻针的建模方法，其特征在于，
所述结构参数还包括：螺纹长；
所述侧面轮廓的函数还包括：退刀椭圆线函数；
所述退刀椭圆线函数由螺纹长和钻刃直径确定。
3.如权利要求2所述的钻针的建模方法，其特征在于，
所述第一直角坐标系以所述钻刃的中心线为Y轴；
所述外径圆函数为：
所述中心线函数为：
x3＝0
所述横刃直线函数为：
y4＝x4/tanθ
θ的计算公式为：
所述主切削刃直线函数L3、L4分别为：
x5＝-a
x6＝a
所述后刃曲线函数分别为：
其中D为钻刃直径，θ为横刃夹角，α为钻尖角，β1为第一后刀面角，β2为第二后刀面角，a为芯厚的1/2，m为给定的大于零的偶数。
4.如权利要求3所述的钻针的建模方法，其特征在于，
所述第二直角坐标系以所述钻刃的中心点为原点，在所述第二直角坐标系中，相邻的第一槽螺旋线的轮廓线和第二槽螺旋线的轮廓线的交点位于Y轴上，相邻的第三槽螺旋线的轮廓线和第四槽螺旋线的轮廓线的交点位于Y轴上；
所述槽螺旋线函数为：
所述边界直线函数为：
x20＝l1
所述钻尖直线函数包括：
y30＝x30/tanα
所述钻尖曲线函数为：
所述退刀椭圆线函数C9为：
其中，为螺旋角，l6为背宽，l1为刃长，γ为巾背角，Rc为后侧刃的直径，m为给定的大于零的偶数，l2为螺纹长。
5.如权利要求4所述的钻针的建模方法，其特征在于，
所述钻刃包括边刀和磨背部，所述边刀的一侧连接所述螺旋排屑槽，所述边刀朝向所述磨背部的侧壁与所述第一后刀面或所述第二后刀面相交形成连接边，所述边刀的宽度为所述前侧刃宽，所述后侧刃的直径小于所述钻刃直径；
所述结构参数还包括：边刀长；
所述端面轮廓的函数还包括参考圆函数、所述连接边在端面上的轮廓的函数；
所述参考圆函数由述后侧刃的直径确定，所述连接边在端面上的轮廓的函数由前侧刃宽和所述芯厚确定；
所述参考圆函数为：
所述连接边在端面上的轮廓的函数分别为：
x7＝-a+d1
x8＝a-d1
其中，d1为所述前侧刃宽；
所述侧面轮廓的函数还包括：边刀螺旋线函数、边刀直线函数；所述钻尖直线函数还包括所述连接边在侧面上的轮廓的函数；所述边刀螺旋线函数为：
所述边刀直线函数为：
x24＝l5
所述连接边在侧面上的轮廓的函数为：
其中，l5为边刀长。
6.如权利要求4所述的钻针的建模方法，其特征在于，
所述钻刃包括UC部；
所述结构参数还包括：UC身径、UC头长、UC长；
所述侧面轮廓的函数还包括：UC螺旋线函数，UC直线函数；
所述UC螺旋线函数为：
所述UC直线函数为：
x22＝l4
x23＝l3+l4
其中，d2为UC身径，l4为UC头长，l3为UC长。
7.如权利要求1至6任一项所述的钻针的建模方法，其特征在于，还包括：
根据各函数及其值域或定义域、给定的缩放倍率，给定的图像大小和图像像素，生成所述端面轮廓的图像和所述侧面轮廓的图像。
8.如权利要求7所述的钻针的建模方法，其特征在于，
所述根据各函数及其值域或定义域、给定的缩放倍率，给定的图像大小和像素值，生成所述端面轮廓的图像和所述侧面轮廓的图像，包括：
通过在所述第一直角坐标系或者所述第二直角坐标系给定的图像大小和像素值，计算各像素边界横坐标值，其中，每个像素点PIxy包括四个边界点(i,j)、(i+1,j)、(i,j+1)、(j+1，j+1)，所述边界点的横坐标为像素边界横坐标；
将所述像素边界横坐标值分别代入对应的函数，得到各函数在相应的所述像素边界横坐标值的函数值；
根据预设规则以及各所述像素边界横坐标值和对应的所述函数值得到所述端面轮廓的图像或所述侧面轮廓的图像；
所述预设规则包括：
若函数在像素边界横坐标i的函数值取整后为j，则像素点PIxy为显像素点；以及
若函数在像素边界横坐标i+1的函数值向下取整后为j+n，则像素点PIxy与PIxy+n之间的像素点为显像素点，n为整数；
否则，像素点为隐像素点；
所述显像素点和所述隐像素点以不同显示方式进行显示。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
处理器；
存储器，其中存储有所述处理器的可执行指令；
其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行权利要求1至8任一项所述的钻针的建模方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1至8任一项所述的钻针的建模方法。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105653819A (zh) * 2016-01-23 2016-06-08 西安工业大学 一种面向加工过程的整体式立铣刀三维参数化建模方法
CN109976254A (zh) * 2019-03-29 2019-07-05 西安交通大学 一种渐变芯厚立铣刀容屑槽法截面的建模方法
CN110599594A (zh) * 2019-07-29 2019-12-20 成都理工大学 一种岩石物性结构三维建模的方法
WO2020015210A1 (zh) * 2018-07-19 2020-01-23 平安科技（深圳）有限公司 模型轮廓的切分方法及装置、存储介质、计算机设备
CN115017567A (zh) * 2022-07-12 2022-09-06 广东鼎泰高科技术股份有限公司 开槽砂轮廓形设计方法、装置及计算机可读存储介质

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105653819A (zh) * 2016-01-23 2016-06-08 西安工业大学 一种面向加工过程的整体式立铣刀三维参数化建模方法
WO2020015210A1 (zh) * 2018-07-19 2020-01-23 平安科技（深圳）有限公司 模型轮廓的切分方法及装置、存储介质、计算机设备
CN109976254A (zh) * 2019-03-29 2019-07-05 西安交通大学 一种渐变芯厚立铣刀容屑槽法截面的建模方法
CN110599594A (zh) * 2019-07-29 2019-12-20 成都理工大学 一种岩石物性结构三维建模的方法
CN115017567A (zh) * 2022-07-12 2022-09-06 广东鼎泰高科技术股份有限公司 开槽砂轮廓形设计方法、装置及计算机可读存储介质

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