NURBS曲线在数控加工领域中的应用与研究

通过研究权因子对NURBS曲线形状的影响,总结了NURBS方法在数控加工中的优缺点。利用NURBS曲线的方法可有效的构建自由空间曲线的模型,较好地逼近加工曲线。结果表明：NURBS曲线法算法简单、精度较高,为数控机床加工复杂曲线提供了一种实用方法。     

复杂自由曲面的分片规划

针对模具自由曲面研抛效率低下的问题,根据计算机图形信息和NURBS曲面构造特点,提出了基于曲率的与模糊C中值法相结合的自由曲面分片规划算法。该算法将自由曲面分成若干曲面片,并将几何信息和加工工艺信息相似的曲面片分类归族,即聚类曲面片族。利用分片算法进行的仿真和实验结果表明:此分片算法能够实现自由曲面的分片,按聚类曲面片族进行研抛可提高加工效率。     

NURBS方法在覆盖件模具型面几何建模中的应用

分析NURBS方法进行曲面设计的特点,并将之应用到汽车覆盖件模具工作型面的三维设计过程中,同时以汽车顶盖模具型面设计为例,具体说明采用NURBS方法进行曲面设计的设计过程及其优缺点,并深入探讨了汽车覆盖件原始数据点的光顺处理及NURBS曲线曲面的插值拟合等内容。     

基于双圆弧逼近的插补技术研究

NURBS插补技术已经成为国内外数控系统厂商和相关研发机构争相研究的热点问题,从NURBS曲线构造原理出发,给出了一般参数曲线插补基本实现过程。分析了NURBS曲线数学理论基础、双圆弧基本数值算法。采用常见的CAM软件ProE辅助设计软件,验证实验证明了该技术方案的可行性。     

基于非均匀有理B样条的压电陶瓷非线性校正

针对压电陶瓷的非线性迟滞特性限制两级进给式大行程精密定位系统定位精度提高的问题,利用非均匀有理B样条(NURBS)快速插补算法对迟滞特性进行补偿.在通过MATLAB软件实现NURBS插补算法的过程中,将NURBS插补算法与线性插值算法进行仿真和比较.结果表明,NURBS插补算法的误差明显小于线性插值算法的误差,验证了利用NURBS插补算法解决压电陶瓷非线性的正确性、可行性和实用性,解决了压电陶瓷非线性迟滞特性曲线模型建立的问题,且在精密工作台满足速度要求的前提下可实现更高的定位精度.     

NURBS曲面显式降多阶逼近

针对由于几何图形最高阶数不同而引起的NURBS曲面降阶逼近问题，基于NURBS曲面的显式矩阵表示，结合Chebyshev多项式逼近理论，提出了一种NURBS曲面降阶新方法.分别对一小片NURBS曲面和整张NURBS曲面进行降多阶，并导出了误差界计算公式.当对整张曲面降阶时先分别对各小片操作，再对各片降阶逼近曲面的控制顶点，集中其下标相重的部分做加权平均得到最终的整张降阶逼近曲面.提出的算法可以一次降多阶，所得NURBS降阶逼近曲面具有显式表达式，实现了NURBS曲面降阶的最佳或近似最佳一致逼近.     

金属塑性成形的三维刚塑性有限元模拟技术研究

本文对三维刚塑性有限元模拟理论及有关技术问题进行了系统的研究，针对模拟过程中的模具型腔曲面几何描述，动态接触边界处理等关键技术提出了有效的算法开发了相应的三维模拟软件。并以球冲头压缩方坯和曲轴成形为例进行了模拟，计算结果表明所提出的算法和软件系统是可行的。     

反求工程中曲面生成算法的研究

介绍了曲面造型技术的发展过程和反求工程的概念、应用及关键技术，在深入分析和比较各种曲面造型方法的基础上，阐明了NURBS方法是反求工程中曲面生成的最优算法，并用NURBS方法对某车体覆盖件进行了曲面重构．     

逼近NURBS蒙皮曲面的算法

给出了一种逼近NURBS（非均匀有理B样条）蒙皮曲面的方法，用于对给定的一组平面NURBS截面线进行蒙皮。该方法包括两个算法：一个算法用于去除截面线相容性处理所产生的大量的冗余控制顶点，另一个算法用于确定蒙皮方向最优的节点矢量。本方法能够实现有效的数据压缩和光滑的曲面造型，逼近精度可由程序控制。文中的图例是作者为演示算法而构造的，通过这些图例可以证实算法的有效性。     

一种新的一般模型的辨识方法

利用相关分析法，提出了一种新和简单的一般模型的辨识方法，同时给出了计算机模拟算法。     

基于进给速度自适应控制的NURBS曲线智能插补的新算法

通过对NURBS曲线的特点分析和NURBS曲线插补参数值求取方法的研究,在可控弦高误差算法的基础上,提出了一种简单而实用的NURBS曲线自适应插补算法。该算法充分考虑到机床的实际加工能力,对曲线段进行提前预插补,实现了加工进给速度自适应地随着曲率半径而变化,使加工运动更平滑,还避免了因加工曲线终点的判断而带来的复杂计算,并给出了快速求取插补点的3次NURBS曲线动态矩阵和曲线曲率的快速计算方法。     

基于方形压头的双曲率船体外板分段成形设计

以双曲率船体外板三维曲面件为研究对象,针对小模具对大型板材的分段成形问题,选用方形压头对大型板材进行数值模拟研究。当板材尺寸大于模具大小时,对板材进行分区域成形,实现小模具对大型板材的分段成形。对双曲率板材过渡区的模具型表面进行变形协调设计。采用非均匀有理B样条曲线(NURBS)曲面重构技术构建双曲率分段成形过渡区,并采用数值模拟的方式对成形后的效果进行验证分析,对比有无过渡区的双曲率板材成形,结果表明,设置过渡区可以有效地抑制分段成形的交界处产生的波浪形缺陷,证明了该方法的有效性,为大尺度板材多压头快速成形提供理论基础。     

基于非均匀B样条小波分解的NURBS曲线光顺

利用非均匀B样条小波的正交性、局部性和振动性，研究基于非均匀B样条小波分解的有理曲线的光顺算法.第一步，通过不同的节点选取方法，实现非均匀有理B样本(non-uniform rational Bspline, NURBS)曲线的小波分解；第二步,通过曲线逼近实现NURBS曲线的整体光顺和局部光顺.通过施加约束解决曲线光顺前后端点位置和切矢不变的问题.该算法在反求工程CAD软件RE-SOFT中的实际应用效果表明，基于非均匀B样条小波分解的NURBS曲线光顺算法能够有效地去除曲线上的坏点，改善曲线的品质.     

NURBS曲线的数控高速插补算法

为实现数控机床高速度高精度加工,在分析三次NURBS曲线原理的基础上,提出NURBS曲线插补算法原理.通过时间分割法建立NURBS曲线插补算法公式,给出了具体推导过程,分析了进给速度和加速度对插补的影响,并介绍了高速高效和恒速处理的方法,在此基础上开发了NURBS曲线插补软件,对实例进行了验证.该方法简化了通常曲线插补过程中的繁琐计算,提高了NURBS曲线的插补速度,也保证了插补的精度和表面质量,它在曲线的高速高精度加工中具有非常重要的实际意义.     

一类相邻NURBS曲面G1光滑拼接算法

给出了次数任意、单内节点的相邻非均匀有理B-样条（NURBS）曲面G^1光滑拼接的一类充分条件．利用该条件，构造了相应的算法,最后通过计算实例说明了该算法的可行性。     

一种快速的NURBS曲线修正方法

对三次NURBS(Non-uniform rational B-splines)曲线与型值点的表达式进行分析,提出一种NURBS曲线的局部修正算法,应用该算法移动NURBS曲线上的型值点修改曲线时,只有相应四段曲线段随型值点的移动发生变化.因此,有极好的局部性,运行速度也快,修改后的曲线依旧保持是NURBS曲线,方便了设计人员的操作.故该方法可以在CAD软件中应用,而且此方法可以直接推广到曲面情况.     

CAD/CAM系统中NURBS曲线修改的研究

针对CAD/CAM系统中非均匀有理B样条NURBS(Non UniformRationalB Spline)的模型及性质 ,对NURBS的修改进行了研究 ,提出了一种新的实用有效的修改算法     

基于点云数据NURBS曲面重构技术探究

通过研究NURBS曲面重构算法,分析了多种应用软件曲面重构方法并根据古建筑保护测量获取到点云数据的特点,对非均匀分布的型值点采用NURBS曲线曲面节点插入算法生成呈四边域分布的控制点矩阵,运用OpenGL在C#环境下进行了虚拟显示.     

气动标记机系统若干关键算法研究

作者介绍了气动标记机的作用、基本构成和工作原理，指出目前标记机控制系统中存在的一些不足，在此基础上研究了气动标记机系统中的若干关键算法，提出了NURBS曲线插补、加工轨迹优化的一种实现算法。     

一种强抗干扰能力的时延估计新算法

本文介绍了时延估计的一种新算法──ＳＰＥＣＣＯＲＲ法，它通过开发信号的谱相关特性，从而具有很强的抗干扰能力，计算机模拟结果证实了这一点。