基于点搜索的多曲面体清根轨迹生成方法

针对多曲面体清根加工轨迹的生成问题，建立了基于搜索初始点在参数域和物理域内搜索刀心点的点搜索算法。在搜索过程中，以多曲面体为研究对象，根据其结构特点确定搜索初始点和搜索中心，将参数域内搜索初始点与搜索中心的连线作为搜索方向在参数域内进行搜索。在物理域内生成参数域内对应搜索点的偏置点，判断偏置点到达多曲面体的距离是否满足距离条件，若满足距离条件则为刀心轨迹上的点。算例与实际加工结果表明，所提出的搜索算法搜索过程稳定，可以快速生成高质量的清根加工轨迹。     

基于点搜索的多曲面体清根轨迹生成方法

针对多曲面体清根加工轨迹的生成问题,建立了基于搜索初始点在参数域和物理域内搜索刀心点的点搜索算法.在搜索过程中,以多曲面体为研究对象,根据其结构特点确定搜索初始点和搜索中心,将参数域内搜索初始点与搜索中心的连线作为搜索方向在参数域内进行搜索.在物理域内生成参数域内对应搜索点的偏置点,判断偏置点到达多曲面体的距离是否满足距离条件,若满足距离条件则为刀心轨迹上的点.算例与实际加工结果表明,所提出的搜索算法搜索过程稳定,可以快速生成高质量的清根加工轨迹.     

叶轮加工中清根刀心轨迹的生成

叶轮数控加工中的清根是一个较难的问题。提出了一种求解清根时刀心轨迹的方法。先得到叶片和轮盘的等距面,再求出叶片等距面上的参数线与轮盘等距面的一组交点,根据这些交点反算出其B样条曲线控制点,从而获得叶轮清根刀位轨迹,实施结果表明,该方法简单易行、效率高。     

组合曲面叶片的螺旋加工刀位轨迹生成

为提高叶片加工质量和改进现有螺旋加工方法,提出了一种新的针对组合曲面造型叶片的四轴螺旋加工方法.该方法在叶片曲面造型过程中,将叶片曲面分割为叶盆、叶背、前缘和后缘四个区域.根据组合曲面叶片造型,提出了组合曲面叶片螺旋加工刀位轨迹生成方法和切触点的计算公式.最后,基于UG软件平台,以二次开发方式编制了相应的数控编程模块.生成了连续光滑的叶片螺旋加工刀位轨迹.试验结果表明,该方法能够实现叶片的四坐标螺旋加工,并可有效提高叶片的加工质量.     

曲面沿参数线加工的实时轨迹生成

提出了一种沿参数线加工的无干涉刀位轨迹实时的生成算法，据进给速度和ＣＮＣ插补周期确定轨迹逼近步长，简化了计算，减少了实时轨迹生成的计算量，采用双重干涉判别准则，成功地消除了干涉。     

自由曲面数控加工刀位轨迹生成方法的研究

依据逆向工程中自由曲面造型理论,结合数控编程中等距面法和参数线法,给出了一种较为简便的数控加工刀位轨迹生成方法。     

曲面沿参数线加工的实时轨迹生成

提出了一种沿参数线加工的无干涉刀位轨迹实时生成算法。据进给速度和ＣＮＣ插补周期确定轨迹逼近步长，简化了计算，减少了实时轨迹生成的计算量。采用双重干涉判别准则，成功地消除了干涉     

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...     

自由曲面数控加工刀具轨迹优化算法的研究

提出了一种数控加工刀具轨迹排列优化算法,使相邻加工轨迹间的残留高度都等于最大允许值,在保证精度的前提下,刀具轨迹排列更加合理,轨迹条数和轨迹长度大大减小,加工效果明显提高。     

自由曲面5轴数控加工刀位轨迹的生成算法

应用计算几何技术来决定优化的刀具定位和刀具姿态以实现环形刀的5轴自由曲面数控加工。环形刀起切削作用的环形部分曲率半径的变化范围更大,而且刀具姿态随曲率而变化。这些特性使得该方法比平底刀且固定刀具姿态的加工方法更优越。分三部分来实现：①优化刀具定位和刀具姿态。②刀具轨迹规划。③干涉检测。     

基于遗传算法的笔式加工刀具路径优化

为缩短笔式加工时间和提高加工效率,提出了一种新的基于遗传算法的刀具路径优化方法。笔式加工的特点决定了生成的刀具路径为一系列离散的切削路径段,为了精简搜索数目,将每段刀具路径看作两个遗传基因。使用十进制码构造分段染色体模型,采用改进的遗传算法对笔式加工分段路径进行优化排序,得到刀具路径排布的近似最优解。实验结果表明:改进的自适应遗传算法比一般遗传算法搜索速度提高若干倍,可以明显缩短加工路径的总长度。     

基于Voronoi图的型腔加工刀具轨迹规划算法

Voronoi图是计算几何中非常有用的工具,它将几何多边形划分为若干子域,每个子域分别对应轮廓中的某段,子域中的任一点到对应的轮廓段距离最近,在各个子域中分别构造对应轮廓段的等分线。把该算法应用到型腔加工中,生成型腔结构的Voronoi图;然后在此基础上利用等距偏置法,生成型腔加工的刀具轨迹。该算法的应用不仅能消除传统刀轨算法中产生的多余环和自交环,避免过切现象,还能提高计算效率和加工精度。     

环形刀五轴数控自由曲面分片光顺轨迹规划研究

采用曲面分片思想将具有相同或相似曲面信息与工艺特征的复杂曲面分成曲面片族,利用环形刀在各曲片域内建立等残留高度刀具路径规划策略,使刀具姿态随工件曲面的曲率而变化,并完成曲面片间的光顺接合.该方法可从整体上提高复杂曲面的加工精度,改善曲面加工质量.     

Tool Positioning Algorithm Based on Smooth Tool Paths for 5-axis Machining of Sculptured Surfaces

The current research of the 5-axis tool positioning algorithm mainly focuses on searching the local optimal tool position without gouging and interference at a cutter contact(CC) point,while not considering the smoothness and continuity of a whole tool path.When the surface curvature varies significantly,a local abrupt change of tool paths will happen.The abrupt change has a great influence on surface machining quality.In order to keep generated tool paths smooth and continuous,a five-axis tool positioning algorithm based on smooth tool paths is presented.Firstly,the inclination angle,the tilt angle and offset distance of the tool at a CC point are used as design variables,and the machining strip width is used as an objective function,an optimization model of a local tool positioning algorithm is thus established.Then,a vector equation of tool path is derived by using the above optimization model.By analyzing the equation,the main factors affecting the tool path quality are obtained.Finally,a new tool position optimization model is established,and the detailed process of tool position optimization is also given.An experiment is conducted to machine an aircraft turbine blade by using the proposed algorithm on a 5-axis blade grinding machine,and the machined blade surface is measured with a coordinate measuring machine(CMM).Experimental and measured results show that the proposed algorithm can ensure tool paths are smooth and continuous,improve the tool path quality,avoid the local abrupt change of tool paths,and enhance machining quality and machining efficiency of sculptured surfaces.     

基于MasterCAM充电器凸模的数控加工

以某一充电器凸模型芯为加工对象,分析其结构特点以及数控加工工艺要求,在此基础上制定了从粗加工到最后清角加工的整个加工工艺过程。加工实践说明,这一加工过程能够满足充电器凸模型芯的各项质量要求,突出了MasterCAM软件数控编程的方法,为数控编程加工提供参考。对提高编程效率和实际应用水平有较大的帮助。     

数控车削加工刀具轨迹自动生成的算法研究

针对数控车削加工的特点,提出了刀具轨迹自动生成的算法,经过实际应用有,该算法稳定可靠,使用效果良好。     

基于改进蚁群算法的分形刀轨连接技术

为了解决分形刀轨中存在的大量空行程和跳刀问题,使用部分边界裁剪轮廓对分形路径段进行了连接。首先采用蚁群算法对同一切片层面上的分形路径段进行初步连接,确定整体最短连接路径。然后依据扫描路径规划原则,对连接路径进行有效性判断,消除了不合理连接路径对成形质量的影响。针对基本蚁群算法存在的收敛慢、易陷入局部最优解等缺陷,采用动态调整选择策略和信息素挥发系数对蚁群算法进行了改进。试验结果表明,该方法有效减少了同一切片层面上的空行程和跳刀次数,且改进的蚁群算法具有很好的收敛效果和全局搜索能力。     

空间自由曲面数控加工算法研究及存在的问题

空间自由曲面数控加工无干涉刀位轨迹产生算法是数控加工中的关键技术之一，阐述了国内外有关算法的研究状况，探讨了算法的原理及存在的一些有待进一步研究的问题。     

基于定向距离理论的五轴加工刀具轨迹规划算法

针对环形刀五轴加工自由曲面的残留误差问题,在传统等残留高度算法的基础上,提出了一种基于定向距离理论的等最大残留高度刀具轨迹规划算法。首先根据微分几何理论计算已知刀触点的初始侧向行距,并在侧向行距方向进行偏置得到相邻刀触点;然后以基于定向距离理论的残高误差计算模型对相邻刀触点间的实际残高值进行计算;最后通过迭代计算规划出等最大残留高度的相邻刀具轨迹。如此循环,从而获得整个曲面的刀具轨迹。实验结果表明,相对于商用软件MasterCAM9.0,该算法在充分保证曲面加工质量的同时最大限度地减小了刀具轨迹的总长度,从而提高了加工效率。     

叶片等残留高度数控螺旋铣加工刀具轨迹的规划算法

根据叶片的曲面特征,提出了基于等残留高度的叶片五坐标数控螺旋铣加工方法,设计了刀具轨迹生成算法,在UG二次开发环境下编程实现.该方法满足相邻刀轨之间的等残留高度要求,无冗余刀轨.避免了刀轨间的抬刀,可实现连续的切削加工,在满足误差要求的前提下可显著提高加工的效率.