裁剪曲面加工中的等参数线轨迹连接方法

针对传统等参数线轨迹连接方法的不足,提出一种简单有效的等参数线轨迹Zigzag连接方法.在该方法中,刀触点被封装成带有输入输出端口的形式,刀触点可以利用自身端口和其他刀触点的对应端口相连.为有效地组织离散的刀触点,该方法使用一种称之为轨迹线网的数据结构.为了获得轨迹线网,按连接特征点在环上的位置组建了双循环链表,以在双循环链表中查询到的信息确立轨迹线间的连接关系.在获得轨迹线网后,为了求取子轨迹,通过用户指定的端口利用轨迹线网来搜索可用路径:另外,为了简化子轨迹问的全局连接,采用一种简单的方法来替代传统的启发式算法.通过仿真试验,验证了有效性,并说明能处理带孔裁剪曲面的特点.     

环切刀轨无跳刀过渡连接算法

在口腔修复体数控粗加工中环切走刀方式应用广泛,为了减少加工时刀具跳刀次数以缩短空走刀时间和优化刀轨环之间的过渡连接,提出了基于单根树结构的环切刀轨无跳刀过渡连接算法。在该算法中,根据刀轨环计算过程中建立的父子关系构建刀轨环树,然后对刀轨环树拓扑分解实现刀轨环编组,编组环集合中具有父子关系的刀轨环之间通过"过渡点对"构建过渡连接关系,最后遍历刀轨环树获得无跳刀刀轨。实验表明,该算法无跳刀,无重复切削,满足实际加工要求。     

复杂型腔环切拐角过渡刀轨生成技术

针对环切刀轨中存在的拐角及残区问题,提出采用三段式Clothiod曲线光滑拼接的方法进行过渡优化。首先,借鉴骨架线提取的原理判断拐角残区并提取出残区步长;然后,在残区步长的基础上,选取过渡控制点和初始插入点作为曲线过渡的特征点;最后,在特征点的约束下,将曲线和直线进行过渡连接,并保证过渡曲线的C2阶连续。仿真加工测试结果表明,该方法能有效切除环切拐角残余并实现刀轨的平稳过渡,同时能很好地缩短加工时间和提高整体的加工质量。     

基于散乱点云的层切法粗加工刀轨规划方法研究

提出了一种对散乱点云运用层切法规划三轴粗加工行切刀轨的方法。采用点云切片法计算出切削平面上的轮廓点集,提出直接对每一行刀轨切削范围内的轮廓点集计算无干涉刀位点、规划刀轨的方法;为了避免相邻行刀轨连接时在凸区域产生过切、凹区域切削余量过大的问题,提出一种新增过渡刀位点、再通过过渡刀位点连接的方法。所提出的方法直接对点和刀轨计算,无需组织切削区域或构造中间数据结构,实现了刀轨高效生成和误差控制,最后对算例生成刀轨并进行加工仿真,验证了算法的可行性。     

基于移动最小二乘法测量数据的数控刀轨生成

为解决激光快速成型方法精度和效率低的问题,提出了一种采用移动最小二乘法将测量数据直接生成粗精加工刀具路径的算法,并对拟合误差进行了分析.粗加工采用层切法快速切削材料,首先按照粗加工余量生成偏置点云,采用移动最小二乘法拟合点云切片数据,并生成偏置曲线,划分子加工区域,生成Zigzag方式的粗加工刀具轨迹.精加工采用球头刀保证加工精度,按照球头刀半径偏置点云并删除局部干涉的点生成偏置点云,对偏置点云进行切片处理.并拟合确定刀位点,有序连接生成精加工刀位轨迹.实验结果表明,粗加工具有较高的效率,精加工能够满足给定的加工精度并避免局部干涉.     

整体立铣刀圆弧刃前刀面的磨削轨迹算法

针对圆弧立铣刀磨削中周齿前刀面与端齿前刀面的过渡问题,提出磨削圆弧刃前刀面的砂轮轨迹算法,以此实现周齿与端齿前刀面的光滑连接.定义了一种切深磨削点轨迹曲线,可以同时约束圆弧前刀面的宽度和前角;定义了圆弧刃在平面中的瞬时前刀面,计算在瞬时前刀面中的砂轮磨削轨迹和姿态,再经过空间坐标变换,得出砂轮实际加工轨迹.通过C++将算法编写为相应程序,进行仿真和实际加工验证,所得验证结果证明了该方法的正确性和可行性.     

刀轨环无跳刀尖角垂线过渡连接算法

针对刀轨环如何高效地连接成环切刀轨的问题,提出了刀轨环无跳刀尖角垂线过渡连接算法。首先在基于向量角分线的子域上生成等距环,然后建立刀轨环数组和生成环的多个单向链表,采取顺序取外等距环、逆序取内环的方式生成单根节点刀轨环关系树,提出尖角垂线过渡的连接方式,遍历刀轨环树获得无跳刀刀轨,最后构建加减速数学模型并验证算法的有效性。试验表明,该算法计算效率高,无跳刀,满足实际加工要求。     

基于散乱测量数据点的三轴数控粗加工刀位轨迹生成算法

提出了一种直接利用三维散乱测量数据点的三轴数控粗加工刀位轨迹生成算法。首先根据切层深度作一组垂直于Z轴的平面,去截取测量点云,得到一系列切层截面点集,再在每个切层面上组环并判断加工区域,规划出刀位轨迹,将每一分层平面上的刀位轨迹按适当的方式连接起来,就可构成零件的整体加工轨迹。该算法避免了由测量点构造曲面且由曲面来进行刀位轨迹生成的这一复杂过程。     

整体喷嘴环电火花清根加工关键技术

针对整体喷嘴环叶片与缘板间的新型过渡圆角加工问题,采用数控铣削+电火花加工的组合工艺,对整体喷嘴环电火花清根加工技术进行了研究.提出一种电火花清根加工专用电极设计方法,采取周向压缩和径向压缩的策略,定义径向最佳压缩方向并进行求解,使得电极在保留通道过渡圆角区域型面的同时,体积在一定范围内可调.提出一种电极移出轨迹设计方法,利用运动空间边界快速获得无干涉轨迹.通过电火花清根加工实验结果表明,加工出的过渡圆角满足图纸要求,采用电火花加工方法,可完成数控铣削难以加工的特殊过渡圆角区域的加工.     

面向实时查询处理的轨迹流挖掘框架

为了解决轨迹数据流中实时查询问题,提出了一种面向实时查询处理的轨迹数据流挖掘框架(trajectory data stream mining framework,TSMF),该框架包括2个部分:在线的轨迹数据流挖掘和离线的实时查询处理.在线部分,首先,对实时接收的轨迹数据作基于密度的线段流聚类,获取到密度聚集的线段簇,然后,在轨迹簇树和蜂群模式哈希表存储索引结构上,根据线段簇结果对轨迹簇和蜂群模式进行在线更新;离线部分,实现了当前关闭轨迹簇(current closed trajectory clusters query,CCTC)、当前关闭蜂群模式(current closed swarm query,CCSwarm)和邻居轨迹(k-nearest nejghboring trajectory,k-NNT)3种面向移动目标的实时查询处理方法以响应用户的实时查询请求,当用户请求查询时,在实时挖掘出的轨迹簇和蜂群模式中快速查找结果.在大规模真实数据和合成数据上的综合实验验证了TSMF的挖掘效果、高效率性、可扩展性和较高的查询处理速度.