滚齿渐开线起始点计算方法研究

主要介绍了滚齿工序在加工渐开线齿廓时生成齿根过渡曲线的几种形式,简单描述了设计齿根圆角与生产中齿根圆角的关系,并给出了过渡齿根圆弧和渐开线曲线坐标表达式,通过拟合出两条曲线的交点,即是滚刀加工有效渐开线起始点。为了解齿根过渡曲线生成过程、掌握渐开线全齿形曲线规律及加工制造提供一定方法和思路。     

点线啮合齿轮的研制

用加工普通渐开线齿轮的方法加工出具有渐开线和圆弧齿轮双重特性的新型齿轮，并从理论上论证了这种线形的曲线方程。     

渐开线球齿轮指状铣刀齿廓曲线的设计

根据渐开线球齿轮的仿形加工原理，设计一种具有渐开线齿廓的指状铣刀。通过理论分析，确定齿廓曲线上渐开线的计算公式，重点阐述齿根过渡曲线设计的方法，解决了不同参数的球齿轮指状铣刀齿廓曲线设计问题。     

模具渐开线齿形的电火花线切割加工

电火花线切割加工模具或齿轮渐开线齿廓之前,需先作曲线拟合,以便计算线切割编程数据.文章给出高精度的渐开线齿廓线曲线二点拟合法以及电火花线切割加工模具齿形和内齿精度简易检测方法.该方法对各种模具和圆柱齿轮的渐开线齿形加工均适用.     

MasterCAM在空间曲线数控加工编程中的应用

由空间螺旋渐开线的参数方程,用MasterCAM的Fplot功能,对空间螺旋渐开线造型,以此为基础完成数控加工编程,为类似曲线的数控加工编程提供了一种简单、快捷有效的方法。     

一种时间分割插补的渐开线加工方法

渐开线是机器零件重要轮廓曲线之一,普通数控机床不具有该曲线的插补功能,文中叙述了用时间分割插补法解决渐开线的加工难题.该方法插补计算时间短,而且保证插补点落在理论曲线上及进给步长相等.此方法只需对数控系统软件稍作改动就可以在普通机床上使用.     

再谈涡旋压缩机涡盘的加工曲线问题

涡旋压缩机涡壁加工所使用的几何曲线可以用“基方渐开线”取代传统的基圆渐开线,设计中尚可遵循所谓“等周原则”,特别方便于已熟悉基圆渐开线设计而需按新型曲线加工涡盘之场合。此外,还涉及使用一般机床（非NC或CNC机床）解决涡旋压缩机基方渐开线涡盘的加工问题,介绍了一种专用夹具的使用原理。     

基于摆线旋分原理的齿套倒锥加工方法及刀具设计

针对汽车同步器齿套倒锥加工方法间歇分度、生产效率低等问题,结合平面摆线逼近渐开线的方法,使用了摆线簇逼近渐开线,在此基础之上建立了倒锥旋分加工数学模型,以便得到倒锥加工刀尖切削点轨迹曲线,并提出了一种基于摆线旋分原理的齿套倒锥加工方法。使用了摆线参数控制切削点轨迹曲线的形状来逼近渐开线,以便达到一定的加工精度;使用Matlab进行了仿真实验,证明了齿套倒锥摆线旋分加工方法的可行性。研究结果表明:基于摆线旋分原理的齿套倒锥加工方法及刀具设计理论是正确可行的,所设计完成的倒锥刀具满足同步器齿套厂家对齿套倒锥的加工要求,同时还显著提高了加工效率。     

基于CAXA制造工程师的齿轮造型与加工仿真

根据渐开线齿轮齿面形成原理,基于CAXA数控加工软件的公式曲线功能绘制齿轮渐开线齿廓,得到齿轮的精确模型,并在此基础上提出一种齿轮三维建模及生成刀具加工轨迹的方法,完成从零件设计到加工一体化的过程.     

MasterCAM在空间曲线数控加工编程中的应用

由空间螺旋渐开线的参数方程，用MasterCAM的Fplot功能，对空间螺旋渐开线造型，以此为基础完成数控加工编程，为类似曲线的数控加工编程提供了一种简单、快捷有效的方法。     

B样条曲线的自动光顺算法--最小二乘能量法

在曲线光顺的传统能量法与最小二乘法的基础上,提出了一种新的B样条曲线光顺算法-最小二乘能量法。只需指定相关参数或权因子的值,该方法即能自动完成曲线光顺过程。经该方法光顺后的曲线不仅应变能较小,且曲率变化较均匀。同时通过迭代调整控制顶点位置,使光顺前后曲线达到一定的逼近性要求。     

基于链码的空间曲线匹配方案

提出了一个基于链码的空间曲线匹配方案,其中包括空间曲线角点检测、空间曲线重建及匹配的算法思想.这一方案的一个显著优点是基于一次数据处理便可以完成整个匹配任务,从而可以快速高效地给出匹配结果.方案的另一个优点是采用了尽可能简单的数据运算形式,直观可靠,有利于算法的程序实现.在二维情形下由该方案可以得到平面曲线的匹配方法.     

一种新的刀具圆弧过渡补偿算法

高速铣削加工中圆弧过渡刀具补偿方法具有补偿曲线平滑、速度冲击小、加工表面质量好等优点。通过建立刀具补偿数学模型，根据理论加工曲线衔接点处切线矢量转角的区间分布特征，给出且证明了圆弧过渡刀具补偿类型的判据公式，并依据此判据公式实现了圆弧过渡刀具补偿算法。实践表明，该算法形式统一，适用于直线、二次曲线、NURBS曲线以及其他高阶样条曲线的刀具加工路径的刀具半径补偿运算，且计算量小、易于实现。     

一种快速求取空间任意两条曲线交点的算法

求空间两条曲线的交点是CAD／CAM重要内容之一，它的准确性与效率直接影响系统的可靠性与实用性。通常是将两条曲线的方程联立求解，或者是对曲线建立包围盒。但上述两种方法计算量较大，甚至求解困难。这里提出一种快速实用的曲线求交算法，具有较高的稳定性和可靠性。该算法分两步进行，首先根据B样条曲线的控制多边形判断两条曲线是否相交，并求出两条曲线存在交点的可能参数区间，然后在此区间内，利用控制顶点算出所对应的曲线段，进行精确求交计算。与常用的包围盒方法相比，该算法效率高、精度易于控制，并通过实例验证算法的有效性。     

曲面笔式加工刀位点曲线的实时拟合

针对曲面高速高精度加工问题,给出一种刀位点轨迹实时生成算法。该方法的实现包括曲面上离散刀触点的生成和基于三次非均匀B样条曲线的刀位点轨迹实时高精度拟合两部分。第一部分,由导动曲线和刀触点轨迹的运动学关系,通过计算导动曲线参数,间接得到投影在曲面上的离散刀触点;第二部分,通过合理参数化、构建模长因子等实现刀位点参数曲线的分段实时拟合。仿真实例表明该算法简单易于编程,曲线拟合精度高,适用于自由曲面笔式加工中刀具路径计算与生成,从而满足复杂曲面高性能数控加工需求。     

离散数据点的B样条曲线精确拟合

给出了用Ｂ样条曲线拟合离散数据点的一种算法,首先利用所给的离散数据点,确 定出拟合Ｂ样条曲线的分段连接点,即尖点和局部曲率最大点,然后假设拟合点残余误 差为白高斯噪声,采用贝叶斯判定律确定每一段拟合曲线的最佳阶次与控制顶点数目, 顺利实现Ｂ样条曲线拟合。实验证明采用该算法可以获得更佳的Ｂ样条曲线拟合。     

风洞上攻角机器人轨迹规划算法研究与实现

为了提高机械臂跟踪目标轨迹的运动速度,对其目标轨迹进行二次规划。该轨迹规划算法通过引入路径参数s,将关节速度、力/力矩等约束转化为关于路径参数的约束,分别求取关节速度与力/力矩约束限制下路径参数s的最大速度曲线,对最大速度曲线求交集,获得多重约束最大速度曲线。采用模糊推理方法对目标轨迹进行离散化处理,减小优化规模;以0值加速度曲线乘以比例系数Kv替代关节力/力矩约束的最大速度曲线,提高算法的计算效率;通过速度特征点算法与修型射靶算法对规划得到的轨迹进行修形,确保修形后的目标轨迹满足关节速度、力/力矩的约束,并且速度曲线光滑。实验表明,该轨迹规划算法对不同复杂程度的目标轨迹都有着较好的规划性能,能够得到连续平滑的时间近似最优轨迹。     

钣金零件反求数据分层处理算法研究

针对钣金零件在反求过程中由于变形而引起的扫描点云杂乱层叠现象,提出了一种新的点云层叠处理算法,将层叠点云沿同一个方向切片,找到合适的起始位置,构建最优化的二维多边形曲线,通过曲线构建曲面,将点云分成两部分以有利于层叠点云的处理,减小所构建模型的形状误差。将该算法应用到某汽车底盘的层叠点云处理中,应用结果证明该算法是有效的。     

基于进给速度引导曲线的参数曲线实时插补器

设计了一种基于进给速度引导曲线的参数曲线实时插补器,给出了进给速度引导曲线的B-样条曲线生成方法。该方法在数控加工之前,通过建立进给速度引导曲线,来取代参数曲线实时插补进给速度规划的前瞻处理。实验表明,采用这种基于速度引导曲线的参数曲线实时插补器后,实时计算任务少,可以获得良好的伺服轴进给速度平滑效果和实时插补性能。     

Degree reduction of NURBS curves

Higher degree curves are used in applications because they are easier to manipulate interactively but require heavy computation. Most of the equations for curves used popularly in CAD software are of degree 2 and 3, because two curves of degree 3 can guarantee 2nd derivative continuity at the connection point. This study proposes a different but simpler method than any put forward before to deal with degree reduction of free-form curves. The reduced curves use the simplest knot vector type, i.e., the open uniform knot vector. Unlike other methods, this study does not modify or refine the knot vectors but perturb the control points globally. After obtaining an initial condition, a radiating web-like search algorithm is applied to detect the optimum positions. These NURBS curve formats reach basic industrial standards for CAD/CAM/CNC applications. By defining a global bound error function, this algorithm can achieve an optimum solution not only for NURBS curves but also Bézier/B-spline curves.