模具CAPP系统开发的关键技术研究

根据模具加工工艺的特点 ,设计了模具CAPP系统总体结构、系统功能模块和系统流程 ,提出了一种适应模具加工特点的、集检索式与基于特征推理方式为一体的混合式工艺生成方式。对数据管理、工艺检索技术、基于特征的工艺实例检索和工艺创成、工序排序、图形集成、查询优化等关键技术进行了研究 ,并在CFM_CAPP系统中加以实现     

单一尺寸矩形毛坯排样时长板的最优分割

讨论了存在剪刃长度约束时单一尺寸矩形毛坯的优化排样问题,将板材分割成多张子板,通过优化确定子板张数、各子板长度和毛坯在各子板上的排列,使事 板材中所含毛坯数达到最大;并对Agrawal提出的单一尺寸矩形毛了优化排样方法进行扩展,构造出一种分支定界方法,用于解决长板最优分割问题,实验计算结果表明,所述算法非常有效;最后给出了例题数据的排样结果,与企业的通常做法相比较,说明了采用本方法的节材潜力。     

海量测量数据简化技术研究

随着坐标测量设备的发展,快速方便地获取包含被测物体更多细节的海量数据成为可能,但由于其数据量非常庞大,会严重影响模型重建算法的效率。文中提出了3种海量数据简化准则：简化后数据集中点的个数、数据集中点的密度阈值及删除一点引起的法向误差的阈值。根据这些准则,分别给出了相应的数据简化算法。该算法的核心是用Riemann图建立散乱测点间的领接关系,在此基础上进行Riemann图的最优遍历并计算测点处的最小二乘拟合平面,从而近似计算删除一点引起的误差。文中提出的对一海量数据进行空间划分的算法,提高了数据简化的效率,应用实例表明本文提出的算法达到了预期的效果。     

球头铣刀刀具磨损建模与误差补偿

针对刀具磨损度量方式和模型建立的问题,以球头刀具为研究对象,提出球头铣刀刀具磨损的度量方式,建立球头刀具磨损模型.以复映磨损在硬度较软加工材料上的方式测量球头刀具磨损,确定刀具磨损模型系数,给出刀具磨损模型系数确定的具体实现方法.加工试验验证球头刀具磨损度量方式的合理性和所建立刀具磨损模型的正确性,同时针对数控铣削加工中球头铣刀刀具磨损引起的误差提出离线仿真误差补偿算法,给出离线仿真误差补偿算法的具体实现步骤,通过建立的刀具磨损引起的加工误差模型仿真获得加工走刀步的误差.对于误差超差的走刀步,预先修改数控加工(Numerical control,NC)程序,保证实际加工零件满足精度要求.误差补偿验证试验表明所提出的离线仿真误差补偿算法的正确性和有效性.     

逆向工程技术研究及应用

论述了逆向工程的意义、应用、坐标数据测量、基于测量数据的模型重建等问题。结合工程应用，给出了某种型号摩托车的坐标数据采集方法，并给出了部分零部件及整车外形的CAD模型重建结果。     

B样条方法在计算机辅助几何设计中的应用

本文根据作者在计算机辅助汽车车身几何设计中应用B样条方法的初步实践,介绍了重节点非均匀B样条曲线与曲面的算法、性质和应用实例,并对具有四条以上边界的曲面造型、曲面拼接与追加造型等问题作了探讨,本文还介绍了用重节点B样条方法设计的数控绘图程序,利用重节点信息自动生成绘图指令及控带,不需用户书写源程序,在很大程度上体现了自动编程的优越性。本文可用的方法和所设计的程序具有一定的通用性,可应用于其它具有复杂外形的产品的几何设计。     

未知自由曲面三坐标测量新方法

三坐标测量机(CMM)通常难于实现对未知自由曲面的自动测量,首先需要人工进行测量路径规划,手动控制CMM测量,这种方法不但耗时且测量精度不高。本文提出了一种实时在线灰色预测模型用于控制三坐标测量机的测量。该方法分两个步骤进行:初始化数据测量和实时在线灰色预测自动测量。初始化数据测量主要完成预测用原始数据系列的定义,实时在线灰色预测自动测量则根据原始数据系列预测后续点来控制CMM进行测量。采用这种方法免去了对整个曲面进行测量路径规划,可快速准确地测量自由曲面上的数据而且明显减少测量时间。     

动态扩充的零件库系统的研究与开发

在对零件库设计方法进行了深入研究和分析的基础上 ,提出了基于 C/ S模式的零件库系统构架 ,设计了链表式数据库 ,并提出了基于链表式数据库的动态匹配算法 ,实现了零件库 (含组合件 )系统的动态扩充和零件及组合件尺寸参数的离线编辑功能 ,从而大大地提高了零件库、组合件库的建库效率 ,所开发的零件库系统已应用于“基于知识的机床夹具 CAD系统”,取得了良好的效果     

基于PC平台上的CNC系统中内含PLC的开发

本文论述了具有独立CPU的CNC系统中内装型PLC的实现,充分利用PC机的软硬件资源,在Windows基础上,获得了很好的人机界面的编辑系统.该内装型PLC具有逻辑功能,定时/计数功能等.     

实现CMM与CAD连接的新方法探讨

以复杂曲面产品的测量为例，本文研究了统一于离散点曲面造型技术的ＣＡＤ与坐标测量机系统（ＣＭＭＳ）的连接问题。