用三坐标测量机对空间曲面的测量

本文利用德国蔡斯公司生产的三坐标测量机，开发了空间曲面的二种测量方法：（１）点点测量法；（２）扫描两条曲面曲线，然后通过调用程序ＡＤＲ４３３计算测量结果。     

一个矢量形式的双圆弧插值算法

本文在分析数控插补最常用的双圆弧插值算法特点的基础上，将以局部坐标系中的三角运算为核心的传统双圆弧插值算法，改造成为以整体坐标系中的线性运算为核心的矢量形式的双圆弧插值算法，从而减少了计算的复杂性和程序的复杂性，提高了效率和可靠性。     

采用分区法提高数控三坐标曲面投影加工的精度

零件加工后表面残留高度不均匀的现象一直是数控曲面加工中亟待解决的问题之一.本文分析了数控三坐标曲面加工行距计算公式,得出了曲面数控投影加工行距与曲率半径的关系.结果表明,曲面曲率半径和曲面截面线加工点处斜率参数对基于CAD/CAM的复杂曲面数控三坐标投影加工误差十分敏感.斜率大的区域因原有走刀行距的过度拉伸而产生严重的欠切现象,使被加工曲面出现明显的残留面.针对这一情况,提出了一种刀具轨迹密化的方--分区域投影加工.该方法的特点是对曲面截面线加工点处斜率参数和曲面曲率半径小的区域,减小行距,并进行刀具轨迹编辑,从而使刀具轨迹的刀位达到密化,改善了残留高度的不均匀状况,提高了曲面加工精度.     

基于CAD/CAM的复杂曲面数控三坐标投影加工误差分析

两刀位点间连线与原有刀具轨迹所在平面的夹角α(或曲面上刀位数据的Z坐标增量Δz)对基于CAD/CAM的复杂曲面数控三坐标投影加工误差十分敏感.当用弦长代替弧长时,投影加工两刀位点间直线插补轨迹的法向加工误差Δt是以原有刀具轨迹走刀步长或行距加工曲面时两刀位点间直线插补轨迹的法向加工误差Δy的cos2α(0°<α<90°)倍.若α(或Δz)达到一定值,就会因原有走刀步长或行距的过渡拉伸而产生严重的过切(步长拉伸时)或欠切(行距拉伸时)现象,使被加工曲面出现明显的折面或残留面.应引入控制参数α(或Δz),根据曲面加工精度要求设定限值αmax(或Δzmax),当α>αmax(或Δz>Δzmax)时,进行刀位密化处理,以保证曲面加工精度.     

利用曲面率划分的高速数控加工进给速度修正

为保证数控加中的切削效率和机床运动的平稳性,提出了基于曲面曲率划分的进给速度修正方法.以最大工作进给速度的变化比率为阈值,把零件表面的法曲率半径划分为不同的区域;在不同的曲率区域内,分别以恒定的刀触点速度对进给速度进行修正,修正后的进给速度随着零件表面曲率的变化而自适应变化;实例表明该方法具有合理性和有效性.     

利用曲面曲率划分的高速数控加工进给速度修正

为保证数控加工中的切削效率和机床运动的平稳性,提出了基于曲面曲率划分的进给速度修正方法。以最大工作进给速度的变化比率为阈值,把零件表面的法曲率半径划分为不同的区域;在不同的曲率区域内,分别以恒定的刀触点速度对进给速度进行修正,修正后的进给速度随着零件表面曲率的变化而自适应变化;实例表明该方法具有合理性和有效性。     

NURBS曲面在数控加工中的应用

以NURBS为数学模型,对曲面造型及加工系统进行了研究。在对各种算法分析、研究和改进的基础上,完成了一个集CAD／CAM于一体具有多种功能的曲面造型及加工系统,合理地将NURBS的主要核心配套技术和各种算法运用于NURBS造型系统中,通过交互方式成功实现了对多种曲线曲面（直线、圆弧、二次曲线、自由曲线、平面、二次曲面、旋转面、直纹面、雕塑曲面、截线面曲面、自由曲面、复杂组合曲面等）的造型生成。     

采用分区法提高数控三坐标曲线投影加工的精度

零件加工后表面残留高度不均匀的现象一直是数控曲面加工中亟待解决的问题之一．本文分析了数控三坐标曲面加工行距计算公式，得出了曲面数控投影加工行距与曲率半径的关系．结果表明，曲面曲率半径和曲面截面线加工点处斜率参数对基于CAD／CAM的复杂曲面数控三坐标投影加工误差十分敏感，斜率大的区域因原有走刀行距的过度拉伸而产生严重的欠切现象，使被加工曲面出现明显的残留面．针对这一情况，提出了一种刀具轨迹密化的方——分区域投影加工，该方法的特点是对曲面截面线加工点处斜率参数和曲面曲率半径小的区域．减小行距，并进行刀具轨迹编辑，从而使刀具轨迹的刀位达到密化，改善了残留高度的不均匀状况，提高了曲面加工精度．     

一种实用的自由曲面上曲线插值算法

直接在自由曲面上构造曲线是非常实用的造型技术,实现在曲面上曲线插值的主要思路是将其转化为一般的曲线插值问题求解。基于曲面及其参数之间的对应关系,提出了一种实用的算法,即根据给定的曲面上型值点,首先在参数域平面上构造插值曲线,再将该参数域内插值曲线映射到曲面上,获得曲面上曲线,从而实现曲面上曲线插值的目的。给出了具体的算法步骤,并对参数曲线不在参数域内部的特殊情况进行了处理。图例显示该法具有满意的效果。     

基于参数样条插值的同坡曲面构造方法

传统的同坡曲面构造方法都是在导线方程为已知的前提下进行的。然而在实际工程中,导线方程往往是很难得到的,只能通过测量得知导线通过一列数据点。针对这一问题,给出了一种实际工程中同坡曲面的构造方法,该法首先根据测量数据点,利用三次参数样条曲线插值方法构造出同坡曲面的导线方程,然后再从同坡曲面的形成原理入手建立其参数方程,最后通过实例表明该方法是可行有效的。     

回转体数控车削加工仿真的算法研究

提出了适用于数控车削加工仿真的毛坯细分方法和数据结构；为了加快处理速度，根据数控车削加工的特点，提出了一种快速计算圆孤刀轨数据算法；在此基础上给出了一种基于OpenGL显示机制的用于数控车削仿真的快速真实感图形显示算法。该算法可以在微机上动态显示高质量的车削加工过程刀具的运动，材料的去除和毛坯形状的变化。     

数控机床防护罩外观造型的虚拟设计

数控机床防护罩外观造型设计直接影响其在市场的竞争力,文章根据人机工程学原理对数控机床SSCK16防护罩外观造型进行虚拟设计,利用AutoCAD软件绘制二维图,用Solidworks软件进行三维造型,然后由PhotoShop软件生成数控机床外观造型图。实践表明,采用虚拟设计可以缩短产品开发周期,降低开发成本,使产品更加具有竞争力。     

五轴数控加工中刀具干涉处理的特征投影法

提出了一种适用于五轴数控加工刀具干涉处理的特征投影法。该方法以刀具系为检测基准，以曲面特征点为检测对象，判断特征点是否落入刀具系表面内部来进行干涉检查；以干涉量最大的方向确定干涉消除平面，以此来计算旋转刀轴所需的消除角度。并将刀具系和曲面特征点投影到一个特定平面上，只对可能发生干涉的曲面特征点进行干涉检测，从而大大提高干涉处理效率。     

Stress Concentration Factors for a Circular Hole in Curved Beams Under Bending Loads

Abstract: As a contribution to the field of stress concentration studies, the case of circular hole in curved bar elements under bending is hereby studied. Trend values of stress concentration factors (SCF) are presented based on selected variables of the problem for two critical hole locations. The results will help to identify an SCF law for practical use by applying the statistical method of regression analysis. Two approximations obtained by means of computational methods are compared with those obtained by photoelastic experimental method.     

铣削振动的计算机仿真

介绍采用数字仿真研究平面端铣切削振动的原理和条件,通过比较铣削振动试验和计算机仿真中的铣削强迫振动与自激振动现象,验证了数字仿真的可行性和优点。应用Runge-Kutta和Simpson公式－快速卷积－迭代两种数值方法仿真铣削振动的结果相当接近,并与试验结果及他人研究结论相符,而后者具有计算简单、收敛速度快和解的稳定性好等优点。     

利用CAD/CAM软件确定数控编程中未知点的坐标

针对常用未知点算法繁琐易出错,提出了用CAD/CAM软件的尺寸标注、测量、目标捕捉等功能确定零件数控编程未知点坐标的方法,并通过实例介绍了这些方法的操作步骤。与常用方法相比较,该方法具有简单、准确、方便、快捷等优点。     

实体数控仿真刀具扫掠体的构造

实体数控仿真具有重要意义，刀具扫掠体构造是实体数控铣削仿真的重要环节．分析了刃具轮廓、刀具运动形式和加工指令对构造刀具扫掠体的影响．基于ACIS平台研究了刀具扫掠体的构造，提出了动态构造刀具扫掠体算法，给出了该算法的流程图．并将其应用到正在研制和开发的实体数控铣削仿真系统中，给出了2．5D实体数控铣削仿真的应用实例。     

直线空间角计算机辅助求解方法的研究

经空间关系分析,将三维空间角度的多种表达形式归纳为已知两方向角求一投影角,已知两投影角求一方向角,已知一方向角、一投影角求一方向角或一投影角三大类。根据画法几何原理,建立空间角计算的数学模型,并将 Visual LISP 与 Visual Basic 相结合开发空间角计算与显示系统,从而实现了空间角的计算机辅助求解,其特点是能精确、迅速和方便地解决复杂的空间角度计算问题。