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龙图腾网获悉山东大学申请的专利切削过程中复合式刀具与工件接触检测与材料去除仿真方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN121613768B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-05-05发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202610128886.0，技术领域涉及：G05B17/02；该发明授权切削过程中复合式刀具与工件接触检测与材料去除仿真方法是由赵军;刘俊甫;李佳征设计研发完成，并于2026-01-30向国家知识产权局提交的专利申请。

本切削过程中复合式刀具与工件接触检测与材料去除仿真方法在说明书摘要公布了：本发明涉及切削加工仿真技术领域，提供一种切削过程中复合式刀具与工件接触检测与材料去除仿真方法，包括以下步骤：基于Open3d的切削刃特征点提取；基于Open3d的混合层次包围盒构建；复合式刀具与工件接触判断模型的构建与检测：步骤四．运动控制与扫掠体生成；步骤五．材料去除与动画演示。本发明通过特征边提取算法、碰撞检测机制与扫掠面构建方法，同步解决精度与效率的矛盾、模拟与实际场景的偏差问题，实现从几何仿真到支撑物理仿真的技术跨越，解决了传统技术刀具等效简化的固有局限，兼具高精度、高效率及高真实性。

本发明授权切削过程中复合式刀具与工件接触检测与材料去除仿真方法在权利要求书中公布了：1.一种切削过程中复合式刀具与工件接触检测与材料去除仿真方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤一．基于Open3d的切削刃特征点提取： 将刀具STL模型导入Open3d，遍历模型三角面片的邻接面片并筛选非重复计算的相邻面片，计算相邻面片法向量的夹角，筛选出夹角大于预设阈值的共享边作为切削刃候选边；连接所述候选边形成切削刃候选线，剔除长度小于预设值的候选线；结合刀具结构参数对候选线进行精准筛选，再通过曲率加权的点集均匀化处理，得到切削刃特征点集； 步骤二．基于Open3d的混合层次包围盒构建： 以刀具STL模型的三角面片为基础，结合Open3d的几何可视化能力与表面积启发式算法，构建外层球形包围盒与内层有向包围盒的混合层次结构，平衡碰撞检测精度与效率； 步骤三．复合式刀具与工件接触判断模型的构建与检测： 基于Open3d读取刀具STL模型顶点坐标，先构建轴心位于刀具自转轴线上的外层球形包围盒，再筛选该球形包围盒内的三角面片构建父级有向包围盒，并按预设算法得到4个内层子包围盒；采用球形包围盒粗判、内层子有向包围盒精判和切削刃特征点集光线投射确判的三级递进检测逻辑，结合有效交点统计规则，对每一帧运动后的刀具与工件进行接触判断，生成接触检测结果； 步骤四．运动控制与扫掠体生成： 设置扫掠点并定义刀具空间位置；通过位移矩阵和自转矩阵控制刀具运动，同步更新扫掠点、混合层次包围盒及切削刃特征点集的位置与姿态；当检测到切削刃与工件接触时，记录接触期间的切削刃特征点集，按预设触发时机通过双轨扫掠算法得到刀具扫掠体；将所述扫掠体与工件模型进行布尔差运算，得到加工后工件模型和未变形切屑模型； 步骤五．材料去除与动画演示。

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