一种基于误差控制的曲线逼近数控加工策略研究

针对产品的非圆曲线几何轮廓加工,提出一种基于逼近误差的最佳逼近点搜索算法,实现了非圆曲线特征信息完整保留。研究了集成曲线逼近加工策略的数控自动编程系统,能自动识别非圆曲线、圆弧以及直线,自动生成的数控加工代码可在多系统的数控机床上应用,提高了复杂产品的加工效率和精度。     

基于平面曲率提取产品特征线的散乱数据建模

提出了一种基于平面曲率从散乱数据中提取特征线的方法,它包括三个主要步骤：首先对散乱数据截取平面点云,利用平面曲率法提取特,正点;然后,把取得的特征点作为NURBS曲线的节点,求出NURBS曲线,用能量法光顺,生成产品特征线;最后,利用生成的特征线分割测量数据,然后分块拟合。该方法把复杂的三维散乱数据的产品特征线提取问题变为简单的二维计算,降低了运算复杂度。     

三坐标测量机在模具修复中的应用

以采集器下盖曲线为例,提出三坐标测量机在复杂曲面上的反求应用,并简要论述了逆向产品的检验方法。CAD／CAM软件将三坐标测量机测得的点阵数据处理后,生成三维实体,通过计算机通信方式生成程序传到加工设备上,加工成产品。     

基于网络特性的复杂产品制造过程演化机理分析

针对复杂产品制造过程具有动态性、随机性和不确定性等特点,从制造系统复杂性与复杂网络相结合这一全新视角,提出生成复杂产品制造过程网络模型的演化机制。基于演化机制,建立能有效反映实际中存在的权重和有向性,以及任务和资源同时增长的加权动态演化模型,并给出了演化模型算法。网络统计学特征分析结果表明复杂产品制造过程模型具有无标度特性。以复杂机电产品制造过程网络为例,验证了模型的有效性。     

复杂曲面高效加工的环切刀具路径生成方法

提出一种适用于复杂曲面高效加工的环切刀具路径生成方法,该方法以平面封闭三次B样条曲线族作为导引线,运用复杂曲面笔式加工插补算法实现曲面局部区域的加工.导引曲线由封闭控制多边形顶点,通过逐层内等距,得到内偏置控制多边形的顶点,进而生成B样条导引曲线环.该方法提高了复杂曲面局部加工的效率,而且用B样条曲线描述刀具路径,为实现复杂曲面高效、高精度加工奠定了理论基础,并通过实例验证了算法的有效性.     

复杂产品制造过程网络建模与演化分析

针对产品制造过程集成性、复杂性、动态性和分布性等特点,应用复杂网络理论分析产品制造过程网络的结构特性与演化规律。提出生成产品制造过程网络演化模型的算法。该算法在模型增长的同时考虑了内部点、边的动态演化,在此基础上建立了动态演化模型,同时推导了产品制造过程网络分布特性。最后对复杂机电产品制造过程网络进行仿真对比,结果表明复杂产品制造过程网络具有无标度特性。     

详解摆线轮磨削软件与数控系统的关联

对于具有复杂曲面轮廓的RV减速器摆线轮的制造,通过辅助制造软件对齿廓进行设计和修形并根据最终齿廓曲线自动生成G代码数控程序通过数控系统直接读取加工,可以减轻工人的编程工作量,提高生产效率。     

基于CATIA二次开发的逆向工程曲面重构方法研究

针对利用逆向工程中扫描点云数据,提取特征轮廓曲线与生成曲面时,工作量较大且容易出问题,提出一种基于特征数据提取与CATIA二次开发的正逆向相结合的曲面重构方法。以Geomagic Studio软件完成对扫描点云数据的预处理,针对不同产品模型的特征,提取不同的截面线与轮廓线;分析模型特征,对于简单特征模型通过旋转、拉伸、扫琼等命令重新生成新模型;对于复杂曲面造型,提取特征点云数据并导出为ASC格式文件,通过对CATIA二次开发,读入存在EXCEL中的大量点数据坐标,快速生成三维模型。结果表明:以Geomagic Studio与CATIA软件为工具,完成特征曲线提取与特征点数据读取,实现了基于截面特征与曲面特征的正逆向相结合的建模方法,为产品造型创新设计与快速建模提供一种新方式。     

工业机器人任务空间复杂姿态平滑过渡技术

针对工业机器人任务空间姿态轨迹过渡问题,提出了用三次均匀样条四元数插补算法来构造姿态过渡曲线。能够根据给定的任意复杂姿态曲线和过渡点,通过反解出控制点和节点向量得到姿态过渡曲线;通过计算生成样条四元数过渡曲线曲率,进一步得证曲线具有C~2连续性。结果表明:所用算法能够精确地实现工业机器人任务空间姿态平滑过渡,并通过曲率分布图验证了过渡曲线的C~2连续性。     

异型工件全局逼近NURBS曲线焊接轨迹生成的研究

单件小批量工件的自动化焊接中,焊接轨迹的生成过程操作复杂,为此以焊缝在平面内的焊接工件为研究对象,研发了一种异型工件自动焊接装置,提出了一种基于机器视觉的异型工件焊接轨迹在线生成的方法。通过图像识别并提取出异型工件外形轮廓,将最小二乘算法应用于NURBS曲线插补,实现了最小二乘NURBS曲线全局逼近拟合,在线生成工件轮廓的焊接运动轨迹。结果表明该算法具有较高的精度和效率,能快速在线生成各种工件外形轮廓的平滑焊接轨迹,避免了焊接过程中的抖动问题,保证了焊接质量。     

一种基于CATIA平台的修边镶件刃口面拟合方法

针对复杂型面修边镶件无法调整波浪刃口以及加工难度大的问题,提出了基于CATIA平台的刃口面拟合方法,实现了平滑无起皱刃口面的自动创建。为解决CATIA复杂曲线创建桥接曲面失败或曲面起皱问题,提出了以曲率变化为基础分割曲线和分段桥接的方法,将曲线整体拟合分解为局部拟合,降低了曲面拟合难度。在某翼子板修边镶件设计中,该方法能适应形状复杂的修边线拟合,生成的刃口面质量良好,结果表明该方法能提高曲面创建的成功率,具有较好的实用价值。     

CATIA样条曲线的CATScript的自动生成

为有效发挥CATIA软件在有严格约束复杂曲面造型方面的计算快速、曲线精度高的优势,开发了基于宏命令的样条曲线自动生成程序,通过读入点坐标,利用程序生成CATIA的宏命令,然后利用CATIA软件在"创成式外形设计"环境下读入并运行宏命令,直接生成样条曲线。结果表明,此方法在处理由大量数据构成的曲面引导线时,可以有效提高工作效率并极大地降低数据出错的可能性。     

自由曲线轮廓数控刀具路径生成及加工

介绍了一种平面自由曲线轮廓用圆弧和直线拟合生成数控加工刀具路径的方法,该方法依据曲率变化情况,对需加工的截面轮廓曲线进行分段,分别用圆弧和直线线段去拟合,采用控制总体最小误差的方法,计算得到拟合圆弧和直线线段的空间位置参数,借助绘图软件,画出拟合的圆弧和直线线段,通过测量计算得到圆弧和直线的端点坐标,然后用简单插补指令生成数控加工刀具路径程序.以某成型刀具刀盘的加工为例,详细介绍了此方法的应用,实现了具有复杂回转面轮廓曲线零件的手工编程加工,经检验应用此方法加工的刀盘零件完全符合相关要求.     

基于NURBS曲线的五轴数控插补算法研究

针对复杂曲而实际加工中五轴线性插补存在的不足,研究一种基于双NURBS曲线的五轴联动插补算法,能有效提高零件加工效率与表面精度;同时.对插补前进行三次样条曲线加咸速处理,减小加速阶性变化对机床造成的往复振动;通过UG二次开发生成双NURBS样条代码实例,表明其具有显著的优越性.     

轧辊磨床辊形轮廓曲线生成方法研究

在轧辊的磨削过程中,复杂辊形轮廓曲面的形成是一个难题。在轧辊磨床中都设计有一个中高机构,辊形轮廓曲面的生成就是通过这个中高机构来实现的。论文重点从机械结构方面分析和比较了目前国内外轧辊磨床辊形轮廓曲线的生成方法,在此基础上提出了两种曲线的生成方法,并在计算机上进行了原理性仿真,结果表明这些方法在理论上是可行的。     

基于NURBS曲线的快速生成产品特征线的方法研究

探讨了特征线在产品设计中的重要作用,研究传统NURBS(非均匀有理B样条)曲线形状调整的常用方法,提出一种通过改变NURBS曲线控制顶点的分布调整曲线形状的新方法,通过实例证明该方法能快速、精确地生成产品特征线.     

CAXA制造工程师浮雕加工功能的应用

根据产品需要的图片,运用CAXA制造工程师浮雕加工功能,快速生成复杂曲面和文字的加工程序,降低曲面造型和加工难度,提高加工生成效率。     

复杂曲面零件的逆向建模及数控加工仿真的研究

通过对逆向工程技术及CAD/CAM技术的分析,结合鼠标曲面自身特点,采用三坐标测量机对其扫描得到点云数据,利用Imageware强大的点云处理和曲面建模功能进行点云数据处理、曲线处理、曲面处理,重构曲面模型并进行误差分析。采用UG/CAM模块对Imageware生成的CAD模型进行数控加工自动编程,并通过后置处理操作得到能被机床控制器所识别的NC代码。最终经VERI-CUT实现数控加工过程仿真以验证数控程序的正确性。证明了将Imageware、UG、VERICUT结合以实现复杂曲面零件的逆向制造的方法不仅软件兼容性好、而且操作便捷,从而大大缩短了产品的设计开发周期,并提高了加工效率,为复杂曲面零件的仿制加工提供了依据。     

样条曲线采样插补技术

针对复杂轮廓零件数控加工的实际需求,提出一种样条曲线直接插补方法,以此为基础开发了新型计算机数控系统。该系统可直接根据ＣＡＤ给出的样条曲线控制点信息或型值点信息,实时生成刀具运动轨迹,并据此控制机床运动,快速完成样条曲线轮廓的加工。这一技术不仅大大提高了曲线曲面零件数控加工的效率,而且还有效提高了加工质量和加工过程的可靠性。     

板材多点成形回弹补偿与控制的方法研究

基于数值模拟的结果,提出了修正基本体群成形面补偿回弹,获得精确形状零件的方法,并描述了该方法的主要步骤。曲面重构是修正时关键问题之一,对简单曲面文章先拟合B样条曲线,再利用曲线扫掠的方法生成曲面,对复杂曲面则直接拟合B样条曲面,以保证曲面的光滑性。抛物面件和球面件多点成形的应用结果表明,该方法可以很好地补偿多点成形中的回弹。