四坐标数控加工原理及算法研究

本文对四坐标数控加工原理和算法作了详细介绍，尤其对四坐标加工的刀轴矢量算法进行了研究，提出了用垂直于回转轴的平面与刀具运动方向和前导角形成的圆锥面求交，生成刀轴矢量的方法，该方法具有立意新颖、思路清晰，性能可靠，易于在微机上实现等特点，对复杂曲面零件的加工编程，具有重要的实用价值。     

裁剪曲面的三角化及图形显示

结合自主版权的超人ＣＡＤ／ＣＡＭ系统的开发，本文提出了一种适合于裁剪曲面图形显示的曲面三角化算法，该算法将曲面的三角化转化为曲面参数域的三角化，并将二维图形的集合运算与Ｄｅｌａｕｎａｙ三角剖分应有和于曲面参数域边界的处理，从而使裁剪曲面在边界上的三角形分布均匀。     

利用调和映射的复杂网格曲面螺旋刀轨生成算法

针对截平面法规划的复杂网格曲面刀轨的加工效率不高问题,提出一种复杂网格曲面螺旋刀轨生成算法.首先采用调和映射的方法对网格曲面进行参数化,然后根据残留高度确定参数网格中的参数环,在相邻参数环的参数点之间进行“分组匹配”,并依次计算初始和精确的对角参数螺旋线;在此基础上采用“区域划分”的方法快速生成了无干涉的网格曲面螺旋刀轨.对于复杂网格曲面的实验结果表明,文中的螺旋刀轨能够有效地提高截平面法刀轨的加工效率,且能够保证较好的加工质量.     

高速铣削加工工艺优化技术的研究

针对高速加工安全性高、切削效率佳、工艺性好等独特的编程要求，构造出了以切削时间短、加工成本低、表面质量高为优化目标的，并以满足零件尺寸精度要求为约束条件的加工工艺方案评优模型。该模型已应用于自主开发的高速铣削Superman CAMⅡ原型系统中，以指导粗精加工刀轨的生成。实验结果表明：该模型具有合理性和实用性，对工艺人员编制高速加工工艺有一定的参考价值。     

基于曲率匹配和递归排序的自适应排样算法

为提高盘状毛坯的使用率,提出一种口腔修复加工中模型边界在盘状毛坯中的排样算法,主要包括边界匹配、多边形定位及递归排序.首先基于协方差矩阵及矩阵SVD分解算法对模型多边形进行分段,并采用等弧长曲线采样曲率匹配确定待匹配模型边界;然后依毛坯边界角度分布及沿圆周排样的思想确定模型轮廓的旋转和平移定位;最后提出一种基于包络率的递归排序算法,对在排样过程中发现的大孔洞可动态地调整排样顺序.实验结果表明,该算法可以处理不规则模型边界在任意形状毛坯中的排样,能有效地降低加工成本.     

利用特征刀位点的三角网格表面NURBS刀轨生成

为了提高数控加工的加工效率和精度,提出一种利用特征刀位点的NURBS刀轨生成算法.采用截平面和三角网格模型的等距模型求交来计算直线刀轨的刀位点,由等距模型的顶点曲率估算刀位点处沿刀轨和刀轨间隔方向的曲率半径,并根据残留高度确定刀轨行距;对基于特征刀位点的NURBS曲线拟合算法进行改进,采用阈值分割的方法选取初始特征刀位点,采用相邻直线段夹角最大原则确定新特征点,并用刀位点的投影点参数对特征点参数进行修正.采用文中算法对直线刀轨的刀位点进行NURBS曲线拟合,并在刀轨行间采用NURBS曲线过渡,以减小数控程序量并提高刀轨光顺性.实验结果表明,文中算法效率高,采用其生成的刀轨具有较少的控制顶点、较高的拟合精度以及较好的光顺性.     

基于SIFT特征的眼底图像自动拼接

针对眼底图像对比度低、不同视场的图像间存在几何畸变等特点,提出一种基于SIFT特征的眼底图像自动拼接算法。该算法分别提取待拼接眼底图像的SIFT特征点,并用向量进行描述,确定两幅图像特征点的匹配关系,使用MLESAC算法去除误匹配点对,提出对特征点对提纯的距离-斜率相似测度方法,计算匹配点之间的透视变换矩阵,最后进行图像配准和拼接。对实际眼底照相机获取的多幅图像拼接结果表明,该算法具有很好的鲁棒性和稳健性,可以实现眼底图像的高精度自动拼接。     

一种基于模板匹配法的眼底图像拼接方法

图像拼接技术是近年来医学图像处理的研究热点之一,在眼科方面具有广泛的研究价值。笔者根据眼底图像的特点,提出了一种基于模板匹配法的眼底图像拼接方法。首先在两幅图像的重叠区域中分别抓取一对初始匹配点,分别以抓取点为中心取不同大小的模板区域和搜索区域,然后根据模板匹配法的基本原理,确定最佳匹配点,通过平移和旋转变换完成图像之间的配准,最后采用重叠区域线性过渡的图像融合方法消除拼缝,实现图像间的平滑过渡。经实验验证,该方法实现了不同视角眼底图像之间的拼接,且计算速度快,精度高。     

三角网格表面等残留高度刀轨生成算法

针对截平面法规划的三角网格表面的刀轨长度较长、加工表面残留高度不均匀的问题,提出一种基于改进截平面法的等残留高度刀轨生成算法.首先在估算刀触点轨迹线垂直方向曲率半径的基础上,计算刀触点轨迹投影线并对其进行修正,去除其中冗余的投影点;然后由修正后的刀触点轨迹投影线构造驱动表面,利用驱动表面和网格表面迭代计算刀触点轨迹线;最后由刀触点轨迹线计算无干涉刀轨.与截平面法生成的刀轨进行比较分析的结果表明,文中算法生成的刀轨长度较小且获得的残留高度保持均匀,适合于三角网格表面表示的复杂表面的精加工.     

支持遗忘特征的记忆模型及其在知识管理中的应用

为了在知识管理系统中有效进行知识筛选,本文将遗忘的特性引入知识管理,建立了复合记忆—遗忘 数学模型．探讨了该模型的数学特性,并对其进行了适合计算机模拟的等效简化．探讨了该模型在知识管理系统中 的应用和实现方法,并给出了实例．该模型有助于识别知识管理系统中的老化知识和新知识,优选关键知识,提高 系统效率．