自由曲线轮廓数控刀具路径生成及加工

介绍了一种平面自由曲线轮廓用圆弧和直线拟合生成数控加工刀具路径的方法,该方法依据曲率变化情况,对需加工的截面轮廓曲线进行分段,分别用圆弧和直线线段去拟合,采用控制总体最小误差的方法,计算得到拟合圆弧和直线线段的空间位置参数,借助绘图软件,画出拟合的圆弧和直线线段,通过测量计算得到圆弧和直线的端点坐标,然后用简单插补指令生成数控加工刀具路径程序.以某成型刀具刀盘的加工为例,详细介绍了此方法的应用,实现了具有复杂回转面轮廓曲线零件的手工编程加工,经检验应用此方法加工的刀盘零件完全符合相关要求.     

基于AutoCAD平台的非圆曲线数控加工自动编程

数控自动编程是生成数控代码的一种有效方法.文章论述了一种基于AutoCAD软件平台的轮廓中含非圆曲线的零件的数控加工代码自动生成的方法.利用VB作为二次开发工具,对AutoCAD软件进行二次开发.该模块首先识别零件轮廓中的直线、圆弧和非圆部分,然后对非圆部分应用近似双圆弧插补算法进行圆弧逼近,最终实现了轮廓中含非圆曲线零件的几何识别、插补拟合及数控加工代码的自动生成,并给出了最大插补误差.对文中所述实例,当取点半径为3mm时,其最大插补误差小于0.001mm.     

关于圆弧拟合的计算

数控线切割机由于具有能进行直线插补和圆弧插补,以及加工精度高的特点,因而广泛用于加工一些精度要求高和形状复杂的工件或样板。如果通过一定的数学方法,那么还能使它切割一些更为复杂的曲线。例如用直线拟合或圆弧拟合的方法来处理某些只给出一些型值点的非圆曲线等等。特别是圆弧拟合,由于它是用分段圆弧代替曲线,并且相邻两圆弧有公切线,故各型值点均有连续的斜率,而使整个曲线的连接更加光滑。因此圆弧拟合比直线拟合具有更大     

列表曲线的线切割自动编程技术

1 问题的提出数控线切割机床采用的数字程序控制系统,目前只能加工由圆弧和直线组成的复杂平面图形。如果工件的轮廓曲线不是由圆弧和直线段组成,而是抛物线、渐开线、椭圆和凸轮之类的非圆曲线,则必须用若干段圆弧和直线连接来近似表示,亦即在非圆曲线上取若干个数据点,将这些数据点连成折线,或者用圆弧将这些点连接起来,以此代替原有的非圆曲线。显然,选取     

多段圆弧曲线轮廓测点划分与拟合研究

针对检测和拟合多段圆弧曲线中存在的测点划分不精确和整体拟合轮廓不平滑等问题，提出了一种B样条迭代平滑算法和一种基于曲率和最小二乘原理的分割拟合方法。首先，采用B样条迭代法对原始测点进行平滑处理，并生成相应的辅助点；其次，采用三点圆曲率分析法计算辅助点的曲率，然后对辅助测点曲率集进行均值匹配得到初始分割点；最后，通过构建分割临界区域，并采用带几何约束的最小二乘拟合法实现多段圆弧曲线轮廓测点的最优分割与平滑拟合。对某四圆弧凸轮进行仿真案例分析，在噪声水平s=0.01 mm,s=0.03 mm,s=0.05 mm下，最大相对拟合偏差分别为0.645%、2.237%、3.243%;实验结果表明，该方法能够准确找到圆弧段间的分割点，并保证整体拟合轮廓的光顺性。     

一种改进的轮廓曲线角点检测方法

角点特征检测方法是图像处理的重要研究内容,针对传统的曲率尺度空间角点检测中,选择不同尺度会导致角点的漏检测和误检测问题。提出一种改进的轮廓曲线角点检测方法,先在低尺度下采用较大步长的曲率阈值法剔除小曲率区域上的伪角点,将伪角点集中在曲率较大的圆弧区域,再合并微小图元剔除圆弧上伪角点,并结合投影高度法判断图元属性,对图元进行分割和融合,提高了检测精度。实验结果表明,改进的检测算法在处理由直线和圆弧构成的轮廓曲线角点检测时,可大大提高检测准确率。     

适用于曲线轮廓工件排样的顶点算法

优化排样中的多边形顶点算法是目前主流方法中应用较多的一种方法.顶点算法的核心是根据顶点和边的关系找出相对边和相切点,该方法在处理含有曲线轮廓的排样问题时,有一定的局限性.本文参考了排样碰撞算法中碰撞点的提取方法,将其用于完善排样顶点算法对圆弧轮廓的处理,即将相对边分为圆与直线相切,圆与圆相内切,圆与圆相外切三种情况处理.完善后的方法实际上是顶点算法和碰撞算法的结合,在一定程度上扩大了顶点算法的应用范围,提高了排样的精确性.     

基于图像处理的高精度激光-MIG复合焊焊缝跟踪系统

针对目前激光-MIG复合焊的缺点,设计了一种基于视觉控制的激光-MIG复合焊焊缝跟踪系统,研究了基于图像处理的激光视觉技术,对焊缝进行直线/圆弧拟合,利用插补算法对焊缝进行仿真跟踪.实验结果表明:图像经过滤波、细化可以得到清晰的结构光骨架,利用直线/圆弧算法对采样点进行拟合,拟合精度在允许范围以内,通过直线、圆弧插补对焊缝进行仿真跟踪,跟踪精度较高.     

飞机外形样板线切割加工程序编制

飞机外形按其几何特点大体可分为翼面（如机翼、尾翼）和机身反复杂曲面（如机身、座舱盖、发动机短舱和各类整流罩入而外形常常以列表坐标点给出其轮廓，要求通过这些点拟合成一条光滑曲线，这给线切割程序编制带来一些困难，我们采用了以下处理方法，较好地满足了图纸要求。一、圆弧样条拟合圆弧样条就是通过每个给定的点作一段圆弧，使得前后两段圆弧在相邻型值点的弦平分线上相交且相切，在总体上形成一阶连续的光滑曲线。圆弧样条的算法中采用局部坐标系（如图1），取两相邻型值点的弦线作为u轴，与其对应的垂线作为v轴。过只点的圆弧…     

粒子群算法在等误差直线逼近节点方法中的应用

自由曲线是数控加工中经常遇到的工件外形轮廓曲线,但一般的数控系统只有直线和圆弧插补功能。对于自由曲线的直接数控加工,只能用直线或圆弧去逼近其节点,并进行逼近的走刀加工。等误差直线逼近节点的方法能够使所有逼近线段误差相等,是自由曲线直线逼近节点的有效方法之一。在对等误差直线逼近节点算法的研究中,基于几何运算,提出一种新的等误差直线逼近节点的计算方法。该方法通过建立自由曲线的数学模型,运用粒子群算法迭代求取自由曲线上的刀位点坐标信息,并通过VC++编程,实现自由曲线等误差直线逼近数控系统的开发,并验证了该算法的有效性。