等残留高度曲面加工刀具轨迹生成算法验证

对等残留高度曲面加工刀具轨迹规划方法进行实验,以验证这种算法的有效性.     

自由曲面五轴等残余高度高精度加工的路径规划

针对自由曲面的加工，提出了等残余高度的路径规划算法：当刀具沿切削路径运动时，刀刃上与曲面法向距离等于加工精度的点形成了过渡路径；通过此路径求得一条相邻的刀具路径．消除了传统的路径规划算法中对相邻路径的切削方向及局部几何信息的近似，相应地提高了路径规划的精度．实例表明，这对改善刀具路径的精度有很大地帮助．     

测点数据生成刀具路径研究

为了提高反求加工的效率，提出由大规模测点数据直接生成粗、精加工刀具路径的算法．粗加工采用层切法分层切削材料，首先构造健壮的数据结构——层切网；然后计算无干涉刀位点，并把整个层切网划分为几个优化的子加工区域；最后应用优化的刀路链接法则得到粗加工刀具路径．精加工由大规模数据点构建三角曲面．为了避免干涉，需计算点、面和边的无干涉刀位点．实验结果表明，粗加工刀具路径算法具有较高的效率，只需要占用较小的内存空间；精加工可以成功地避免干涉并且获得可靠的表面精度．     

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.     

面向橄榄核雕刻的模型编辑与刀具路径规划

随着技术的发展,机器雕刻越来越多地用于包括橄榄核雕在内的手工艺品雕刻行业.为自动生成适合于橄榄核随形雕刻的三维模型,并快速生成雕刻刀具路径,提出了一种面向橄榄核机器雕刻的模型编辑和刀具路径规划方法.首先通过基于方向包围盒的刚性对齐、基于改进的径向基函数的网格变形和近似刚性网格变形将已有的三维模型进行编辑,得到适用于橄榄...     

数控加工刀具切削路径仿真研究

本文介绍的是作者采用二维图形仿真技术开发的一个仿真系统、旨在通过模拟数控加工刀具切削零件的路径，检验ＮＣ程序的正确性。     

求解PCB钻孔机刀具路径规划的交叉熵方法

工作刀具路径的优化程度是PCB钻孔机的重要性能指标,对其进行很好的优化有助于提高PCB设备的加工质量和加工速度.首先对刀具路径进行建模,然后对交叉熵算法进行描述并应用交叉熵方法对刀具路径进行求解.实验结果表明,选择交叉熵方法对环境进行建模简单、有效,在求解刀具路径规划方面具有一定的优势.     

面向高速加工的等残余螺旋轨迹生成方法

针对现有轨迹生成方法难以满足高速加工的要求的问题,提出一种等残余高度螺旋轨迹直接生成方法.首先根据首末2条边界曲线的不同连接方式进行分类,对存在的3种连接方式分别设计了不同的初始螺旋轨迹生成方式;然后采用等残余轨迹生成方法偏置初始螺旋轨迹.这种直接生成的螺旋轨迹与传统通过求环形轨迹问的对角曲线生成的螺旋轨迹相比,可更好...     

基于CPU-GPU的B样条曲面并行刀具路径规划方法

针对传统串行刀具路径规划算法效率低下和在异构硬件平台上的不兼容问题,提出一种基于CPUGPU异构并行计算的刀具路径规划方法。方法针对双三次均匀B样条曲面,依据等参数线刀具路径规划方法的原理和Open CL规范设计并行算法,在CPU的逻辑控制下,采用数据并行的编程模型在GPU的多个工作项上并行执行内核,将传统串行执行的等参数线法进行了并行化重构。仿真实验结果表明,该算法在CPU-GPU异构平台上生成刀具路径的时间较传统串行算法缩短1.5~11.9倍,对实现刀具路径的实时或准实时生成具有重大意义。     

轮廓平移无跳刀连接刀路环树优化算法

提出一个无跳刀的轮廓平移刀路轨迹优化算法．根据刀路环之间父环和子环关系,提出“刀路环树”的概念,将加工刀路的一次环切定义为一个“刀路环向量”,并将刀路环的各个属性定义为刀路环向量的分量．根据无跳刀轨迹的要求,针对刀路环树的各个刀路环向量进行遍历,以获得了一个无跳刀的轮廓平移刀路轨迹算法,并通过与其他算法比较,证明该算法无跳刀、无重复切削,并且可以自动执行．     

基于容差限制的五轴侧铣直纹面刀具轨迹规划

刀具轨迹规划是五轴侧铣加工的一个关键问题,以前的研究表明通过全局最小化加工误差来优化刀具轨迹是一个可行的方法,然而,全局加工误差最小并不能保证局部误差可以控制,局部刀具轨迹误差可能超过实际加工中允许的容差值.因此,本文提出全局和局部最优相结合的方法,该方法在刀具轨迹规划时考虑了给定容差的限制,使得直纹面侧铣刀具轨迹最优和误差可控.在全局最优化过程中,对误差过大的刀具轨迹进行局部调整,使得误差满足容差值.对本文算法进行仿真实验验证,实验结果证明了本文算法的可行性和有效性.     

复杂三角网格模型分治加工刀具轨迹生成

为了解决复杂三角网格模型数控加工效率与精度之间的矛盾,提出包括模型分割以及子区域轨迹规划的分治加工方法.针对分治加工的需求,提出一种基于加工区域特征表述的区域生长原则,用于模型的区域生长分割;为避免在子区域中生成过多的短刀具轨迹,对分割后的子区域进行区域优化合并与边界光顺处理,子区域轨迹规划时对不同的特征子区域采用不同的刀具轨迹生成策略.在等残留高度法刀具轨迹生成中,提出初始轨迹生成方法,并改进扩展了刀具轨迹的投影偏置扩展过程,以解决边界不规则子区域的刀具轨迹生成问题.实例结果表明,基于加工区域特征表述的区域生长原则能够有效地驱动加工模型的区域生长分割,不同特征子区域以适当的刀具轨迹生成策略生成了有效的刀具轨迹.     

数控刀位轨迹的新算法

CAM中的一个关键技术就是数控刀位轨迹的生成。本文在HANSEN[1]提出的干涉标志量概念及算法基础上，提出了新的理论观点及相应的新算法。新算法用在研制的美术造型图案模腔自动加工成型系统即GNC统中，几年来运行验证效果一直良好。     

金属板材无模成形加工轨迹生成的研究

介绍了一种采用快速原型制造原理的金属板材无模成形技术．根据快速成形技术中分层制造的思想，从板材无模成形的技术特点出发，采用基于STL文件的金属板材无模成形的加工轨迹生成方法，通过构造STL文件的等距模型并对其进行切片，得到加工轨迹。     

组合曲面参数线五坐标加工刀具轨迹的计算

提出了组合曲面间拓扑关系的建立方法．通过对曲面相邻边界及相邻角点拓扑信息查询，完成刀具路径的合理组织；针对目前在给定加工精度时确定参数增量算法存在的不足，提出基于等参数线的走刀步长追踪法，并对曲率半径趋于无穷大的情况及直纹面加工的情况进行单独处理，保证了算法的稳定性和有效性．在此基础上，系统地阐述了组合曲面加工中刀触点、刀位点的计算以及刀具轨迹的合理化组织。