关于异径圆管相贯线比较积分插补算法的研究

为实现相贯线数控切割及两管的理想焊接,就需要对切削工具的运行轨迹进行控制,由于比较积分法插补算法具有插补精度高和速度控制容易等特点,因而对相贯线比较积分插补算法的研究具有重要的现实意义。通过齐次坐标变换建立了两异径圆管偏置斜交空间相贯线的数学模型;通过MATLAB编程仿真,获得了一系列相贯平面展开曲线上的节点;利用Origin软件拟合相贯平面展开曲线,获得了二阶线性方程;根据比较积分法插补算法原理,利用VB编程软件实现了相贯平面展开曲线插补过程的动态仿真,为相贯曲线的研究设计、加工制造等奠定了理论与实践的技术基础。     

圆管相贯线接缝优化的等间距直线逼近算法的研究

两圆柱管之间的连接形成的相贯线接缝为复杂的空间曲线。为了实现两圆管相贯线接缝的自动焊接,加工出满足焊接精度的相贯线接缝,需要对数控设备的运动轨迹进行控制。首先建立圆管斜交的空间相贯线数学模型,通过MATLAB编程验证曲线模型的正确性,在对数控设备运动学模型分析的基础上将空间曲线展开到平面曲线,利用Origin软件拟合平面展开曲线,根据优化的等间距法原理,利用VB软件开发了数控系统实现了插补过程的动态仿真。结果表明,该算法能够满足相贯线轨迹控制的精度要求,为相贯线研究设计奠定了技术基础。     

圆锥圆管相贯线平面展开曲线的研究与仿真

为实现复杂曲面相贯线的切割和焊接,需要对切削轨迹进行控制,通过齐次坐标变换建立圆锥管-圆管相贯的复杂曲面相贯模型,推导空间相贯线及其平面展开曲线的表达式,通过Matlab软件对正交、斜交、正交偏置及斜交偏置4种模型的相贯线及其平面展开曲线进行编程仿真,验证曲线模型的正确性,使用Origin软件对相贯线平面曲线进行分段拟合,并对其进行误差分析,为复杂管件曲面的相贯线研究提供实验数据。     

多管相贯结构中圆管分点平移试探排料算法

在多管相贯的桁架结构中,圆管端口截面相贯线通常为突变多、形状复杂的空间曲线。针对传统排料算法难以处理多管相贯模型下圆管排料的问题,利用空间解析几何知识和数值积分原理,在分析相贯线平面展开的基础上,提出了多管相贯结构中圆管的分点平移试探排料算法。该算法以细分点为自变量,通过对细分点位置进行平移,循环比较展开图中管件废料的积分面积,从而找出最优排料方案。该算法能有效处理端口截面相贯线为任意形状的圆管排料问题。对以该算法为基础的排料模型进行了仿真试验,验证了该算法的通用性和可靠性。     

圆管相贯线切割过程仿真及数控代码自动生成

以钣金展开理论为基础建立了圆管相贯线三维方程,在AutoCAD2000环境下用VBA(VisualBasicforApplication)实现了相贯线的平面展开、圆管切割后预览、切割过程仿真及用于火焰切割的数控代码的自动生成。     

基于VTK的相贯线坐标计算方法研究

相贯线是复杂的空间曲线,相贯线坐标的提取是相贯线加工数据提取过程中的关键和难点。对相贯线切割原理和已有相贯线计算方法进行研究,论述了现有方法的局限性和不足。利用开源三维开发平台VTK的管道机制编程建立管件模型,建模时通过设置参数控制相贯线模型的精度。基于面向对象技术调用VTK中的方法读取相贯线模型数据文件,计算相贯线在基准模型坐标系中的坐标值,经坐标变换得到相贯线在模型坐标系中的坐标值。基于VTK计算的相贯线数据,格式转换后能被专业切割机软件识别并展开,验证了该方法的可行性与正确性。     

空间曲线数控自动编程

详细推导了任意形式相交的圆管相贯线的数学模型。在AutoCAD环境下实现了圆管相贯线及其板材展开图形的绘制以及加工代码自动生成。     

零件表面的交线(二)——相贯线

零件表面上,由两立体相交而产生的表面交线,称相贯线,如图1的三通,图2的弯头。零件上的相贯线是多种多样的,但较常见的是两圆柱的相贯线,所以,这里着重讨论两圆柱相贯线的性质及其投影。两圆柱的相贯线是两圆柱表面的分界线,也是共有线,共有线上的每一个点是两圆柱面的共有点。在一般情况下,相贯线是空间曲线(即曲线上任意四个连续的点不在同一个平面上),如图     

设计与工艺实用数学讲座 第十二讲 管简直交

圆（柱）形的接管与简体垂直相贯（它们的轴线相交）简称为管筒直交。这种结构在工程上应用十分普遍。管简直交（包括其它相贯方式）相贯线是一个空间曲线、但管与简都可展开为平面，因而它们的相贯线皆可转换成平面曲线。只要合理地建立坐标，均可建立相贯线展开的函数式。一、接管展开函数式1．管筒直交结构及参数管筒直交如图1所示，筒体半径R，接管半径r，接管高度H（接管端面至简体最高点M的距离）。2．某难面还展开函数式见图1，以过简体最高点M的截面A—A为基准面。其上为接管部分高度H，其下是接管母线与筒体相贯位置不同长度变…     

复杂曲面相贯线焊接轨迹控制算法的研究及仿真

曲面与圆管之间的焊接比较普遍,为了实现复杂曲面相贯线的自动焊接,在五自由度焊接机床的基础上,以圆锥面与圆管的焊接为研究对象,构造圆锥面与圆管的相贯线方程,利用等长直线段拟合整条相贯线,实现运动轨迹的插补运算,计算出插补各点的坐标参数及焊枪角度,以对焊枪姿态进行实时调整。利用OpenGL软件,对插补运动进行动态仿真,观察运动轨迹是否正确,仿真结果验证了在五自由度焊接机床上,该运动控制算法可以实现复杂曲面相贯线的自动焊接。     

XGQG相贯管火焰切割机

相贯管火焰切割机是用来切割两个圆管相交的相贯线接头部分,由于相贯线不在一个平面内,所以形成的轨迹是立体的,故采用手工切割是很难保证相贯线切割精度的。采用手工切割方法,工序复杂,由于要做各种划线样板,使得工作效率低、工序长、周转慢、且保证不了切割质量。为解决手工切割的质量问题,我们向您介绍一种XGQG相贯管火焰切割机,该切割机不用一般的曲线靠模机构,不用划线就能很方便地切割各种不同角度、不同直径、对中的或偏心的各种管子与管子相交的相贯线,还可以切割各种管径     

关于具有公共对称平面的二次回转曲面交线的投影分析

应用图解和数解结合的办法,找出两个二次曲面相贯的规律,当两个具有公共对称面的二次回转曲面的轴线平行时,相贯线在公共对称面上的投影一般为抛物线;当两个具有公共对称面的轴线相交时,相贯线在公共对称平面上的投影一般为双曲线。     

设计与工艺实用数学讲座 第十三讲 管筒斜交(上)

圆（柱）形的接管与筒体倾斜相贯（它们的轴线相交），简称为管筒斜交。虽然其相贯线是空间曲线，与管筒直交一样，管与筒均可分别展开为平面，因而其相贯线也都可以转化为平面曲线，并建立相贯线的函数式。由于外交，其相贯线在一定条件下又出现了与直交时不同的特点．一、接管的展开1．接管展开函数式1）管筒斜交结构、参数管筒斜交如图1所示。主要参数：R为筒体半径；r为接管半径；H为接管长度（接管端面至筒体的最短距离）；α为接管的倾角。2）基准面与接管展开函数式（1）基准面：见图1，过筒体、接管最短相贯点M的截面K—K为基准面…     

用计算法处理相贯圆柱的展开问题

本文推导出了两圆柱体相贯线通用计算公式,说明了相贯线的展开方法,并给出了用计算机绘制其表面展开图的程序框图。     

基于软件的复杂相贯线接缝自动焊接运动控制算法

在介绍五轴联动数控焊接机床结构与工作原理的基础上,重点研究了基于软件体系结构的复杂相贯线接缝自动焊接运动控制算法。以实现椭球面封头焊接接管的相贯线接缝自动焊接为例,分别介绍了相贯线接缝空间曲线方程构建、利用直线段插补拟合接缝曲线时各插补离散点坐标参数与焊枪姿态调整参数计算以及各坐标轴插补位移量计算等算法。利用本文介绍的软件算法对复杂相贯线接缝自动焊接运动过程进行控制,具有较高的柔性和通用性,并且大幅度地降低了设备成本。     

一种钢管相贯线的数控加工方法

为保证相贯钢管焊接后的位置精度,其关键是保证节点处相贯线的加工精度。通过分析钢管相贯原理,采用程序化的方法准确地绘制出相贯线,并利用数控切割机进行加工。     

实现相贯线空间机构的类型综合

相贯线在加工制造业中有着广泛的运用,但现今的装置只能实现固定回转面间的相贯线,不具有通用性,如用机器臂编程实现相贯线轨迹则较为复杂。基于此提出了一类能够实现基本回转曲面相贯线的空间机构,分析了这类机构的构成及相互转化关系,并列出了此类机构的全部类型,初步探讨了该类机构的传动特性及其在实际应用中的若干问题。该类机构既可以实现圆环面、圆柱面、圆锥面、圆球面间的相贯线轨迹,也能用于空间运动的传递和转换。     

基于函数极值原理求解回转体复杂相贯极值点

机械制造中常遇到回转体相贯的情况,特别是在管路加工中.如何准确加工回转体的相贯线是精确制造及保证性能的关键,而相贯线求解中,极值点的求解至关重要.文中针对柱、锥相贯线极值点给出了数学求解模型,并按此模型构建了相贯线最右点投影方法.     

弯管相贯线切割运动轨迹的数学建模

目前的管件加工设备只能在直管上而不能直接在弯管上切割相贯线和焊接坡口.研究了在弯管上直接切割相贯线和焊接坡口的规律,为后续切割机床的设计提供理论基础.为简化数学模型,讨论了直管与圆环面弯管相贯,首先通过对比直管相贯和弯管相贯的异同,提出弯管相贯的加工方案;然后在对管件数控切割原理和割炬路径运动学分析基础上,提出可满足弯管加工要求的五联动数控火焰机床运动方案,并用参数方程描述切割相贯曲面的空间几何关系和运动关系,最终推导出在切割过程中各运动分量的求解公式.     

设计与工艺实用数学讲座：第十四讲 管筒偏移直交

圆（柱）形的接管，筒体轴线垂直，但偏移一定距离（X）相贯（如图工所示）简称为管筒偏移直交。这种相贯方式在石油化工行业的蒸发器、反应器中颇为常见。这种结构在接管的下料，开孔尺寸的确定，装配准确等方面的难度也略大于前述了两种管筒相贯形式。如前两讲所述，其相贯线虽是空间曲线，但管、筒都可展开为平面，在管、筒上的相贯线也可转化为平面曲线。只要合理地确定坐标，即可求出它们的函数式和展开部分的面积。一、接管展开函数式工．管商偏移直交的结构及参数如图1所示，R为筒体半径；r为接管半径；x；为接管中心线的偏移量；X…