异径圆管相贯线数学模型及其平面展开曲线逼近算法

为实现两异径圆管相贯的理想焊接,需要对相贯线的切割轨迹进行控制,加工出满足一定精度要求的相贯曲线。首先,通过齐次坐标变换建立了两异径圆管偏置斜交的空间相贯线的数学模型,并将其展成平面曲线;再利用MATLAB对空间相贯曲线及其平面展开曲线进行仿真,验证了曲线模型的正确性。最后,依据等间距原理,VB编程实现了直线逼近平面展开曲线并生成相应的数控加工代码,为相贯线的研究设计奠定了技术基础。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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.     

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。     

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。     

一种管相贯线数控火焰切割机的研制

本文建立了管管相贯及焊接坡口的数学模型，在此基础上，设计开发了一种便携式管相贯线数控切割机。该机具有结构简单、体积小、造价低廉、可现场使用等优点，为广大中小型企业提供了一种新型管相贯线数控切设备。     

3轴联动数控焊接机设计研究

对圆管和圆管相贯线焊缝的数控焊接方法、工艺和专用设备进行有针对性的研究,力图提高劳动生产率,减少人为因素的影响,提高散热器焊接质量。     

全焊接球阀正交相贯线自动焊接工位的设计及研究

针对传统全焊接球阀正交相贯线焊接设备存在的问题,为使操作便捷、生产效率及焊缝强度大幅度提高,开发了全焊接球阀正交相贯线的自动焊接工位。结合相贯线的空间曲线特征,建立了相贯线数学模型,确定了自动焊接机构的总体结构与正交相贯线焊缝轨迹控制策略。基于焊枪施焊姿态调整、自动化上下料等要求,设计了定位夹紧机构、翻转机构和搬运机构等。该正交相贯线自动焊接工位在减轻工人的劳动强度、提高焊接生产效率及焊接质量等方面都具有一定的实用价值。     

管管相贯的焊接坡口模型分析

对焊接机器人工作站管管相贯的焊接坡口模型进行了计算分析。为保证管管相贯的焊接坡口多层多道焊接工艺的可行性,相贯坡口需要在数控切割机上进行切割加工。建立了小管端部坡口的数学模型,数学模型包括小管管端内径与大管相贯的空间曲线上的坡口角以及马鞍形空间曲线族。根据以上计算结果生成离散点,在三维软件SolidWorks里拟合生成坡口模型。此三维模型作为小管管端的切割源文件。实验达到了预期目的,为焊接机器人工作站焊接提供了保证。     

相贯线及其展开曲线的方程构建方法的研究

构建相贯线及其展开曲线的数学模型是研究相贯线及其展开曲线的数控切割和数控焊接的重要方面.本文讨论了通过坐标变换构建相贯线及其展开曲线的方程的一般方法,构建了圆柱面和圆柱面、圆柱面和球面、圆柱面和圆锥面的一般相贯线及其展开曲线的方程,实际应用表明本文的构建方法简便,具有普遍性.     

圆柱面和圆锥面相贯管制件展开的CAD/CAM

对圆柱面和圆锥面的相贯线进行了解析,提出了相贯线展开图的精确计算式,实现了由计算机快速、准确地绘制其展开图和在CAXA下生成数控线切割程序,从而解决了在数控机床上准确的切割下料问题。     

相贯线接缝自动焊接实时插补控制算法与仿真

在一种专用焊接机床的基础上，以圆柱管之间连通焊接形式为例，介绍了实现复杂相贯线接缝自动焊接的可控步长实时插补控制算法，重点研究了保持焊接速度恒定以及满足给定逼近误差条件时，利用等长直线段拟合复杂空间曲线的插补计算处理方法。以一种通用的圆柱管之间连通焊接应用为例，进行了实时控制算法计算说明，并且利用OpenGL工具软件，对插补合成运动轨迹进行了动态仿真。仿真结果表明，该实时插补控制算法是可行的。     

多孔口罐盖焊接机器人运动模型研究

介绍了多孔口罐盖焊接机器人系统的结构组成和工作原理,通过建立空间坐标系分析了相贯线接缝空间位置特点,推导出了机器人与变位机协调运动下的焊枪末端位置方程和焊枪姿态方程。这些运动模型对多孔口罐盖的焊接具有通用性,对焊接精度的控制具有重要意义。     

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