适应数控加工的空间曲面的建立

在数控加工中,对复杂形体表面加工的一个难点就是曲面方程的建立,如何对空间自由曲面建立数学模型已成热点。文中论述了适应数控加工B样条曲面建立的方法,指出了B样条曲面具有一、二阶连续的特性,可以用多个曲面片的拼接而组成任意形状的自由曲面,从而解决了数控加工中空间曲面建模的难题,为建立空间自由曲面提供了确凿的理论依据。     

自由曲面几何偏差的空间统计分析

为深入分析数控加工自由曲面几何偏差的内在联系,采用空间统计分析方法将这些几何偏差分解为确定性偏差和随机性偏差来确定误差源的影响。采用B样条方法对确定性偏差形成的曲面进行迭代建模,并用莫兰指数在迭代的每一步检验模型残差的空间统计特性,若模型残差具有空间独立性,则模型残差可作为随机性偏差。通过对一个数控加工后的自由曲面进行几何偏差分解,验证了所提方法的有效性。     

自由曲面数控加工刀具轨迹映射算法

对自由曲面的数控加工,寻求最优的刀具轨迹生成方法至关重要。本文基于开源3D库Open CASCADE(OCC)和编程开发环境Microsoft Visual Studio 2010(VS2010),应用B样条表达的自由曲面,采用“投影法”思想,研究“重用已有相似刀具路径”方法,提出了处理自由曲面的NC刀具轨迹映射算法。为了验证算法的有效性和可行性,实验建立5类自由曲面,启动设计的轨迹映射算法,输出曲面的NC加工轨迹质量可以满足设计要求,实现了刀具轨迹的重用。     

基于 Z-MAP 结构的自由曲面三维实体色调图显示算法研究

随着计算机和数控加工技术的迅猛发展，数控加工的图形仿真技术目前已成为ＣＡＤ／ＣＡＭ领域内一个重要的研究课题，而其中加工零件的空间曲面的图形显示则更是关键技术之一。本文采用Ｚ－ＭＡＰ结构作为实体的表示方法，在以正等轴测投影原理作为显示变换算法的基础上，最终采用双三次Ｂ样条插值算法实现了空间自由扭曲曲面的三维实体色调图显示。其算法简便、运算速度快，非常适合于三轴数控加工中自由曲面图形仿真的显示运算。     

三次B样条曲线数据采样插补器的研究

针对复杂轮廓零件数控加工的实际需求，基于数据采样插补原理，提出 了一种改进的三次B样条曲线插补器。利用此B样条曲线插补器进行数控加工，能够保证在整个加工过程中加工效率和加工质量的一致性，三次B样条曲线插补技术的实现将大大提高曲线，曲面零件数控加工的效率和加工质量。     

精密复杂零件数控加工在线检测与误差补偿技术研究

针对精密复杂零件数控加工离线检测误差大、效率低,在线检测尺寸、形状受限制等问题,建立了基于B样条曲面的确定性曲面回归模型,通过对回归模型残差空间独立性分析,将复杂零件的数控加工误差分解为系统误差和随机误差,通过修改数控代码,实现了精密复杂零件数控加工在线检测及误差补偿。为验证有效性,进行了大量试验,将试验结果与CMM检测结果对比,结果显示提出的在线检测及误差补偿方法行之有效,实现了精密复杂零件数控加工"加工-测量-补偿加工"的闭环制造。     

双三次B样条曲面建模及其三坐标数控加工研究

给出了双三次B样条曲面的数学模型及反算方法,从而解决了数控加工曲面建模的问题.另外,运用等参数线加工方法,给出了三坐标数控加工偏置面计算方法.以此为基础,开发出了程序结构简便、投资少、实用性强的曲面造型和数控加工系统.     

空间自由曲面的数控精确加工

从空间自由曲面的数控加工原理出发，分析了空间自由曲面在数控加工中的理论误差以及控制误差的途径；并着重讨论了在空间自由曲面加工中由加工工艺方面引起的加工误差，提出了一些在曲面加工中必须引起重视的问题及如何利用计算机辅助技术来减小这部分误差的方法。     

自由曲面表面生成B样条曲线算法

自由曲面上绘制B样条曲线是计算机辅助几何造型技术中的一个重要内容,在自由曲面的分割、拼接、复杂曲面数控刀具轨迹规划等方面具有重要的应用。文中从工程应用的角度出发,基于Open CASCADE几何造型技术,提出了自由曲面上生成B样条曲线的两种算法,通过试验模拟,可以满足工程需求。     

三元叶轮叶片造型方法及压型模具数控加工技术

简介了运用非均匀有理B样条数学方法对三元叶轮的叶片建立叶片曲面数学模型的过程,及其叶片压型模具数控加工的刀位轨迹实用算法.     

空间曲面电火花线切割CAD/CAM系统

为解决高速走丝电火花线切割机床加工空间曲面的难题,实现大锥度空间复杂曲面零件的加工,以空间曲面数学模型和数控模型为基础,开发了一种计算机辅助设计/计算机辅助制造(Computer aided design/computer aided manufacturing,CAD/CAM)系统.其硬件系统以研制的数控转摆摆工作台为核心装置,并与现有高速走丝电火花线切割机床结合,组成空间曲面线切割加工系统.其软件系统可以根据上下导线的参数方程进行分析计算,建立空间曲面的三维模型,自动生成NC加工代码,进行加工仿真和空间曲面零件的加工.利用本系统进行典型空间复杂曲面零件的加工试验,结果表明加工结果与仿真结果基本相似.此外,还分析数控模型以及回摆间隙角对加工误差的影响.这些工作为解决高速走丝电火花线切割加工空间曲面的难题打下基础.     

集合逆向工程与数控加工的分析制造

实现逆向工程的关键在于对曲面部件建立点云数据并进行适当的数据处理,使曲面模型满足加工制造要求。采用三维扫描仪完成曲面零件的扫描工作得到呈高度密集的点云数据,在Geomagic Studio环境下对密集点云进行数据处理,输出封装文件,并在Geomagic Design X中实现封装文件的建模,导入Geomagic Qualify进行误差检测同时生成分析报告。进入SIEMENS NX加工模块实现逆向模型的工艺编程,后处理操作输出数控加工程序。在SIEMENS NX和CIMCO Edit环境下模拟数控加工过程,验证数控程序的工艺可靠性。实验证实,将Geomagic、SIEMENS NX和CIMCO Edit结合起来的方法可以实现复杂曲面零件的逆向制造,提高逆向加工工艺的可靠性。     

基于UGNX6．0的整体叶轮加工工艺及数控编程

叶轮是典型的通道类曲面零件,不同加工方法所获得的加工精度和表面质量对叶轮的使用性能有很大影响。文中对整体叶轮加工工艺进行了分析,确定了数控五轴机床加工叶轮的工艺流程,并使用UG．60软件特有的可变轮廓铣削功能对加工刀路进行了编程,并进行了刀路轨迹仿真。     

关于B样条曲面造型及其刀位数据计算的探讨

复杂形状零件的几何建模是数控编程的首要环节，选择合适的曲面造型方法有利于刀位计算和数控加工编程；本文采用三次B样条曲线为基础的双三次B样条曲面造型方法，并给出了其矩阵表达式，在此基础上能十分方便地进行点矢和法矢计算；针对该造型方法，还给出了三轴数控加工中的刀位数据计算方法。     

虚拟制造中基于刀具磨损的复杂曲面加工误差补偿

基于数控铣削加工仿真系统,研究了在虚拟制造环境下对球头铣刀磨损引起的曲面加工误差的预测与补偿。建立了与加工参数相关的球头铣刀磨损模型,用于预测球头铣刀切削刃的磨损量,提出了球头铣刀铣削加工误差的补偿方法,并通过实验验证了该方法的有效性。     

柱面曲线轮廓零件加工技术的研究

以两种典型零件为例,研究了利用车削中心的车铣复合加工功能高效加工中小规格柱面曲线轮廓零件的新技术,包括数控加工工艺规划、夹具设计与加工、加工编程、数值计算和程序校验等。研究结果表明:该技术可由柱面曲线轮廓的平面展开图直接进行编程,而不必进行复杂的三维建模编程;对于柱面均布曲线轮廓的辅助编程,EXCEL软件是一种有效的工具;通过合理的夹具设计和工艺规划,能够实现在车削中心上一次装夹完成夹具和零件的车铣加工。     

复杂曲面高效铣削加工的刀具尺寸优选

刀具尺寸是影响复杂曲面数控加工质量和效率的重要因素,基于刀具尺寸与曲面加工质量和效率的函数关系,给出了保证加工曲面精确性的最优小刀具选择方法,建立了以效率最高为目标的合理大刀具尺寸优选算法,并针对几何特征复杂的曲面,提出了以刀具加工有效面积比值为参考的刀具组合选择方法。应用实例表明:该刀具尺寸优选策略在充分保证复杂曲面加工质量的前提下,能有效提高其整体加工效率。     

三坐标曲面加工的行距与走刀路线

介绍了影响三坐标曲面加工走刀行距的四个因素、优化三坐标曲面加工方案的方法以及三坐标曲面加工走刀路线的选择方法。     

五坐标曲面数控加工误差分析及控制方法

针对五坐标曲面数控加工中加工方法引起的误差,分析了误差产生的原因,找出了数控加工过程中影响工件加工精度的因素,提出了控制误差的方法,为数控加工精度的有效控制提供了系统的理论依据。     

机器人超声-电火花复合加工模具曲面的干涉预报与实验研究

对利用机器人进行超声－电火花复合精加工模具自由曲面进行研究,探讨加工过程预报干涉的方法和加工规律,为进一步实现模具自由面精加工自动化提供理论和实验基础。