复杂箱体类零件的自动编程研究

在分析典型箱体零件的加工特点的基础上制订了工艺方案,讨论了STL文件在铸锻件的初始毛坯设置方面的应用,使仿真加工过程更加直观、逼真,实现了箱体零件的自动编程.     

基于工业 CT 的零件内外曲面形位误差分析

针对具有复杂内腔结构零件的内部曲面形位误差分析困难的问题,提出了一种基于工业 CT 技术的零件复杂内腔的形 位误差分析方法。 首先,使用工业 CT 对零件进行扫描并重建为测量 STL 模型。 然后将设计 IGES 模型离散为 STL 模型与测量 STL 模型进行配准。 其次,利用设计 IGES 模型作为引导,判定测量 STL 模型中的点和 IGES 模型各曲面的归属,自动分割测量 STL 模型中的所有曲面。 最后,选取设计 IGES 模型的曲面并对曲面对应的点云簇进行形位误差分析。 选取百万级测量点云的 阀体模型进行实验,完整地分割点云模型所有曲面,选择任意曲面进行形位误差分析,测得选定内部曲面的圆柱度为 1. 11 mm、 平面度为 0. 61 mm、平行度为 1. 92 mm。 本文方法只需输入零件测量 STL 模型和零件设计 IGES 模型,再选取设计 IGES 模型待 测曲面就可以自动地完成零件内外曲面的形位误差分析。     

STL曲面模型精度区域精准化方法研究

针对STL曲面模型中关键区域的曲面表示精准化问题,提出了相关的精度区域精准化方法.利用这一方法不但确保了曲面各部分在不同精度要求的情况下,达到良好的光顺效果,而且缩短了STL文件尺寸,减少了计算机对STL文件数据的处理量,加快了计算机对该文件的运行速度.     

上颌窦三维实体模型的重建

使用了一种新的基于CT、MRI等医学影像数据的三维实体模型重建方法.首先对医学影像数据进行阈值分割,提取出需要重建的部分,并重建成为STL格式文件.然后提取出STL文件的顶点得到点云,对点云进行分割,分别重建曲面.最后,将重建得到的曲面进行修剪,并添加所需要的结构,得到三维实体模型.     

基于加工特征的铸造毛坯生成与合理化

针对现有的CAPP研究很少涉及到铸造毛坯的设计问题,且一般毛坯模型的生成过程比较简单,甚至常常忽略铸造工艺对铸造毛坯制造的要求.以某齿轮箱生产企业的齿轮箱下体箱零件为例,基于该零件的加工特征,在毛坯初始尺寸计算的基础上,将铸造工艺知识引入到CAPP的工艺决策过程,生成初始毛坯的合理化尺寸,并进行合理化修改.同时,对生成的零件加工特征文件进行直接操作,方便快捷地生成合理化的毛坯特征文件,有力地支持了铸造毛坯的设计,实现了CAPP向铸造毛坯领域的有效拓展.     

基于STL文件的实体分割算法研究

由于快速成型机加工尺寸的限制,难于制造尺寸较大的零件。针对这一问题本文提出一种基于STL文件格 式的实体分割算法,对STL文件分割过程中的关键问题进行了详细地论述,包括:截面轮廓的生成,截交三角面片的 处理和截面轮廓的三角化算法;通过对STL文件的分割处理,提高了快速成型系统对大尺寸零件的制造能力。     

STL模型切片数据的优化技术研究

快速成型技术是一种基于离散/堆积成型原理的制造方法,它是在计算机的控制与管理下,根据零件的CAD模型,采用材料精确堆积的方法制造原型或零件的.目前在快速成型技术中,由于成型机的数据接口问题,通常在切片之前需要将CAD模型转换成STL模型,而STL模型的某些区域存在冗余的三角形,这些三角形的存在增加了切片时候的求交运算量.通过剔除部分狭长的钝角三角形,实现了对STL模型的合理优化,节省了文件存储空间和后续数据处理时间,具有一定的工程意义.     

叶片零件毛坯余量分布优化问题研究

为了提高叶片零件的数控加工质量及效率,保证叶片毛坯各处加工余量的均匀性至关重要。从几何建模、曲面定位方法及相应的曲面匹配算法等方面,提出一种适用于叶片零件毛坯余量分布优化的一般方法。首先采用传统的六点定位法对工件粗定位,然后再通过对测量数据进行欧氏变换,实现测点与理论曲面的匹配,由此达到均化叶片零件加工余量的目的。     

一种复杂曲面类增材制造零件分层截面生成算法

针对传统增材制造分层方法对复杂曲面类零件STL模型分层易造成部分层面轮廓线失真的问题,提出一种基于NURBS曲线的复杂曲面类零件分层截面轮廓生成算法。针对STL模型数据量大和分层速度慢的特点,采用了分组排序的求交算法进行分层,生成截面轮廓点云数据。以切平面与STL模型三角面片的交点作为NURBS曲线的型值点,设定型值点的权值,利用矩阵形式和切失边界条件确定了NURBS曲线的权因子,求解NURBS曲线的控制顶点,采用矩阵形式建立了各切片层的截面轮廓所对应的NURBS曲线方程,绘制了基于NURBS曲线的各层层面轮廓。采用基于NURBS曲线的复杂曲面类零件分层截面生成算法对燃气轮机中压缸动叶片和Ganesha模型进行了分层试验仿真和误差分析。进行了燃气轮机中压缸动叶片的打印试验,通过测量表明:采用本算法打印叶片的轮廓度偏差值符合要求,相比传统算法打印的叶片精度更高,从而验证了所提出的基于NURBS曲线的复杂曲面类零件分层截面生成算法的可行性和准确性。     

大型复杂曲面加工工件定位问题研究

通过建立大型复杂曲面零件定位问题的数学模型，应用遗传算法寻优求解，优化后的毛坯定位姿态保证毛坯各点具有均匀的加工余量，从而实现精确定位。实际运用表明，本方法使复杂曲面类零件定位问题得到了有效解决，具有实用性。