模具曲面抛光轨迹生成及仿真

针对目前模具自由曲面抛光过程加工难的问题。从抛光工具与模具表面的接触入手。分析抛光工具的姿态，并着重对模具曲面抛光运动轨迹的规划和生成方法进行探讨。提出了根据模具曲面的不同区域宜采用不同的抛光轨迹生成方法。通过UGNX软件进行仿真分析。验证其抛光运动轨迹生成的合理性。     

自由曲面NC加工无干涉刀具轨迹生成

对自由曲面ＮＣ加工中的干涉情况和现有处理方法进行分析，以曲面模型→刀具接触点数据→无干涉刀位数据为基本求解策略。综合多种优化措施，设计一个完整与高效的无干涉刀具轨迹生成算法并在微机上成功地实现。     

自由曲面数控加工刀具轨迹生成的约束条件分析

在提出自由曲面数控加工过程和刀具轨迹的规划原则情况下,分析无干涉控制、恒表面速度进给、伺服能力控制和相邻加工曲线影响等轨迹控制的约束条件,实时对轨迹的生成进行系统优化控制。通过系统分析刀具轨迹生成的约束条件,为刀具轨迹优化控制提供决策,对提高自由曲面的切削质量和加工效率具有重要意义。     

自由曲面抛光机器人设计与运动学仿真

设计了一种自由曲面抛光并联机器人,对其进行了运动学分析,建立了并联机器人机构位姿逆解方程,并给出了显式解析表达。应用Solidworks2008软件完成了三维实体建模,并利用机械系统动力学分析软件ADAMS对该并联机器人机构进行了运动学仿真和分析,验证了方案的可行性。     

模具曲面抛光工艺知识的获取

针对模具曲面抛光工艺规划专家系统开发中的抛光工艺知识的获取问题进行了研究,在分析了模具曲面抛光工艺过程的基础上,探讨了抛光工艺知识的特征,给出了抛光工艺知识的获取方法,为模具抛光工艺过程的智能化奠定了基础。     

自由曲面抛光机器人的位姿规划和控制

针对当前机器人气囊抛光自由曲面的位姿求解困难、加工运行状态较差等问题,提出一种机器人抛光自由曲面位姿求解和控制的新方法。通过分析工件面形和抛光轴位姿的变换关系,对抛光轴进行位姿求解计算,然后针对自研机器人进行运动学求解,在此基础上,对确定的面形进行计算并修整轨迹,最后通过ROS系统仿真验证并进行抛光实验。结果表明,该位姿求解算法能够满足气囊抛光机器人对自由曲面的加工需求,获得理想的刀具位姿控制效果。     

带倒角平底刀曲面加工干涉刀具轨迹生成

对自由曲面ＮＣ加工中刀具轨迹生成技术和干涉处理方法进行了分析,以同面模型→刀具接触点数据→无干涉刀位数据为基本求解策略,研究开发出适用于带倒角平底刀无干涉刀具轨迹生成的新算法。该算法具有干涉检测彻底、处理效率高、稳定性好等优点。     

基于MasterCAM的模具曲面抛光路径生成方法研究

为提高模具曲面抛光的表面质量和效率,采用数字化自动抛光不失为一种好的方法,MasterCAM是常用的CAD/CAM加工软件之一,根据目前MasterCAM软件的曲面加工路径设定方法,着重对模具曲面抛光路径生成方法进行探讨.并针对模具表面的不同曲面采取了相应的抛光路径生成方法,以获取较理想的抛光效果.     

模具型面数控抛光技术研究

分析了模具型面数控铣削后表面形貌的特点,在此基础上提出相应的研磨抛光工艺,并开发出适用于数控机床的工具系统,以实现研磨抛光作业的自动化,提高工作效率.     

鼓形砂轮周磨自由曲面刀位算法

对采用鼓形砂轮周磨自由曲面的刀位计算进行了研究。为了提高加工效率，提出了一种基于避免加工中砂轮和工件曲面局部干涉的鼓形砂轮几何参数的优化方法。在刀位计算中，砂轮被限定在摆刀平面中旋转；离散鼓形砂轮表面，计算采样点到工件曲面的有向距离，获得当前刀位的加工误差分布和加工带宽；以砂轮轴和工件曲面最小法曲率方向的夹角为优化变量，以当前刀位的加工带宽的最大化为优化目标，用格点法进行了鼓形砂轮周磨自由曲面的刀位优化。利用UG二次开发技术编程，生成了Bezier曲面的加工轨迹的计算实例，验证了所提出的砂轮几何参数和刀位的优化算法。     

齿轮齿条直线倍程机构在机器人柔性抛光机床中的应用

介绍了根据齿轮齿条直线倍程机构原理设计的机器人柔性抛光机床的轮径检测机构.此机构不仅满足机器人柔性抛光系统对磨损后抛光轮的轮径检测需要,而且还满足抛光轮磨损后抛光轮与工件接触点的位置不变,简化了系统编程,提高了系统的可靠性.     

基于游离磨料的机器人抛光工艺实验研究

建立了基于游离磨料和软质抛光工具的工业机器人抛光系统,研究了机器人抛光轨迹的生成方法,并研究了主要工艺参数如主轴转速、轨迹间距和机器人行走速度对表面抛光质量的影响,为确定合理的机器人抛光工艺参数提供了依据。在此基础上对等离子熔射快速制造的金属模具型腔进行了表面抛光实验验证。     

基于MODM模型的自由曲面NC加工刀位计算

指出现有的基于曲线逼近分析的刀位计算精度控制原理存在的不足，提出基于曲面离散基本单元（MODM）模型的NC刀位计算原理，给出了利用MODM模型生成等参数线刀轨、截面线刀轨以及特殊形式刀轨的方法；对有关方法分别进行了程序实现并给出计算实例。程序实现的结果表明，基于MODM的刀轨生成方法在计算效率，精度控制可靠性，刀轨生成能力等方面有独特的优点。     

基于超声测距的自由曲面数字化方法研究

对数学模型未知的自由曲面进行超声仿形测量时，必须事先估算各采样点的位置和法矢。针对此问题，提出了一种两次采样的数字化方法：首先采用双曲线外插方法对曲面进行特征线采样，生成初始曲面；然后采用B样条节点插入算法对初始曲面进行递归分割，生成基于给定采样精度的自适应采样路径。实例表明，该方法能较好地提高自由曲面超声测量的效率。     

自由曲面加工刀具路径生成高精度变步长算法研究

提出了一种能适应曲面曲率变化的高精度等弓高误差变步长算法,通过判断曲线上对应参数增量点的曲率符号,采用两种校核方法求取弓高误差,快速确定对应等弓高误差的下一参数点可能的上下区间,采用黄金分割法精确求取曲线上对应的最大弓高误差点及步长参数增量,解决了目前加工步长算法中,假设步长内曲线等曲率半径,采用曲线与直线段中点连线距离代替最大弓高误差造成的超差问题,从而实现了完全意义上的基于等弓高误差法的加工步长规划。仿真结果显示:该算法与传统的步长规划方法相比,可以减少加工步长段数,提高步长内的弓高误差精度。     

基于逆向工程的自由曲面数字化检测方法研究

讨论了对已有CAD模型的自由曲面的数字化检测问题，提出了以自由曲面边缘轮廓的质心和最小惯性主轴为定位基准，使被检测曲面与CAD模型对齐的方法，先进行边缘轮廓检测，再根据逆向工程软件Surfacer进行自由曲面表面特征的检验，为实现已知CAD模型的自由曲面的在线检测提供了理论依据。     

环形刀五轴数控自由曲面分片光顺轨迹规划研究

采用曲面分片思想将具有相同或相似曲面信息与工艺特征的复杂曲面分成曲面片族,利用环形刀在各曲片域内建立等残留高度刀具路径规划策略,使刀具姿态随工件曲面的曲率而变化,并完成曲面片间的光顺接合.该方法可从整体上提高复杂曲面的加工精度,改善曲面加工质量.     

机器人模具抛光系统中抛光工具位姿研究

为了弥补抛光机器人通过示教方式采集抛光点的不足,充分利用了模具数控加工在路径规划方面的功能,生成模具加工表面刀位点,编写算法提取在UG NX 7.5的CAM模块上生成的模具加工数控刀位数据,并在这些数据的基础之上,设计了工业机器人抛光工具的位姿算法。     

Hilbert填充曲线用于刀具路径生成的算法及改进研究

对Hibert填充曲线的生成方法进行了研究,建立了平面Hilbert填充曲线与Bezier参数平面之间的映射关系,得到了平面Hilbert填充曲线到空间曲面的映射规则和相应算法。针对该方法用于刀具路径生成时存在转向过于频繁等缺点,为了减小加工过程中对刀具和工件的冲击,提出了用倒角或圆弧进行过渡来代替原来的直角过渡的方法生成加工刀具路径。针对改进后的生成刀具路径的方法编制了仿真程序,对改进前后的刀具路径的长度和生成时间进行对比分析。通过一具体曲面加工路径生成仿真,验证了该方法的有效性。