自由曲面测量的区域划分准则研究

数据测量是反求工程CAD建模的首要工作,当被测对象为自由曲面时,对曲面进行合理的区域划分可保证准确全面地获取实物表面数据。曲面测量区域划分是否合理将直接影响曲面的拼接质量和曲面整体品质,在目前应用广泛的三坐标测量机曲面测量中,测量区域划分应遵循四条基本准则。     

基于单元等变形的复杂曲面展开算法研究

针对板壳类零件展开问题提出了一种基于单元等变形的复杂曲面展开算法。首先利用有限元网格生成算法将零件曲面划分成三角形单元 ,然后按照单元等变形假设将三角形单元映射到平面上 ,从而得到曲面的展开形状与尺寸 ,并通过重新计算单元的变形率得到曲面内的应变分布。该算法可以将各种可展曲面和不可展曲面采用统一的形式展开 ,实际应用表明采用该算法展开复杂曲面时具有快速准确的特点 ,可以显著缩短零件从设计造型到求取其毛料外形的时间 ,适用于航空航天及汽车制造等工业领域内具有复杂曲面的金属板料零件的数字化展开。     

一种复杂曲面展开的通用算法

提出了一种基于几何展开/力学修正的复杂曲面展开的通用算法,实现复杂曲面的展开.首先,对三维曲面进行三角化,用三角片模型来表达三维曲面;然后,采用几何展开的方法将三维曲面展开为初始二维平面;最后,提出一种改进的能量法优化算法,建立能量模型,对初始展开平面进行优化,得到最终展开结果.由于采用了能量法对初始展开片面进行优化,曲面展开的精度较易控制,因此能够更有效地解决CAD/CAM中的曲面展开问题.     

复杂曲面的可展化及其展开方法

提出了一种复杂曲面可展化及其展开的新方法 ,在依附于复杂曲面的两条空间曲线之间 ,构造可展面 ,逼近复杂曲面 ,使复杂曲面可展化并展开。该方法以计算机辅助服装原型设计过程中的前片服装原型的可展化及其展开作为应用实例 ,证明其完全附和工业设计实际要求     

复杂曲面测量技术的研究综述

将复杂曲面测量划分为三种模式,论述了各模式的演变及其主要测量方法;概述复杂曲面测量所涉及的数据获取、曲面重构、测头半径补偿以及误差评定等关键技术的研究现状。     

复杂曲面重建技术应用

逆向工程是制造业产品创新设计的关键技术。通过点云数据建立曲面细分模型是曲面重建的最新思路,但是距离形成高性能应用体系还需解决很多问题。将逆向软件和专业CAD软件结合起来是针对复杂曲面模型重建的有效方法,以神舟五号载人航天飞船缓冲减震垫设计为实例,探求了复杂曲面重建规律。     

基于实物的复杂曲面零件反求工程中未知区域测量数据补充及曲面重构技术

针对基于实物的复杂零件反求工程中含有部分形状未知区域（如裁减曲面中的被裁减部分、测量盲区等）的复杂曲面反求CAD建模问题,提出了三种测量数据补充方法:①局部区域实物填充法。②补充设计数据补充法。③基于逼近曲面或三角曲面的测量数据自动补充法。研究了基于三角曲面模型初始表达的复杂曲面分区NURBS曲面重构方法。最后,给出了结合上述方法和反求工程软件RE-SOFT所解决的摩托车塑料件反求CAD建模实例。实践表明,综合运用所提出的数据补充和曲面重构方法,能够大大缩短实物样件的反求CAD建模时间,提高复杂曲面产品的设计效率。     

复杂曲面计算制造技术的研究

阐述了计算制造技术的理论基础和方法，分析了影响曲面磨削的种种因素，针对复杂曲面磨削过程的特点，研究如何从复杂曲面设计中提取几何约束的加工信息，并预处理加工零件的几何信息，以支持曲面加工的工艺规划活动。     

基于计算制造技术的复杂曲面加工

阐述计算制造技术的理论基础和方法,分析影响曲面磨削的因素,针对复杂曲面磨削过程特点,研究如何从复杂曲面设计中提取几何约束的加工信息,并预处理加工零件的几何信息,以支持曲面加工的工艺规划。目的是使磨削过程中的一些问题归结为计算机可形式化描述的计算模型,研究其可计算性和复杂性,解决磨削过程中出现的几何和特征建模、磨削控制系统中知识的进化计算等问题。为复杂曲面的精密加工寻找新的途径。     

复杂曲面重构中的倒圆技术

介绍复杂曲面重构中的曲面倒圆圆角和有关倒圆术语的定义 ,研究曲面倒圆的基本算法 ,概述曲面倒圆的方法 ,并给出曲面倒圆技术的应用实例及部分结论     

基于响应曲面法的表面粗糙度预测模型的建立与切削参数的优选

文中通过试验设计的方法研究了高速精加工中切削参数的选择对表面粗糙度的影响.采用响应曲面法建立表面粗糙度的响应模型,分析了切削速度、进给量、背吃刀量对表面粗糙度的影响以及切削参数的优选.结果显示背吃刀量对表面粗糙度的影响最为显著,进给量次之,切削速度影响最小.在表面粗糙度选定的情况下,优先选择背吃刀量可以提高加工效率.     

自由曲面等高斯曲率线的算法研究

提出了一种自由曲面等高斯曲率线的搜索算法,给出了算法的详尽描述,即极值点和搜索起点的求取、跟踪步长的确定、搜索的终止判定及避免重复搜索的措施。还说明了本算法在曲面光顺和逆工程中的意义以及算法推广后在曲面荒加工中的应用。最后给出了相应的计算实例。     

非均匀C-C细分曲面的曲率分析

分析了非均匀C-C细分的特点,为细分网格上正则部分的曲率计算给出了两种方法:基于网格顶点的曲率计算和基于网格面的曲率计算。这两种方法都能精确计算出网格的正则点在极限位置的曲率。对于以面为基础的方法,还能精确计算出网格的正则面在极限曲面上对应区域的任意参数位置的曲率。这两种曲率计算的方法也能够精确计算出网格正则部分的其它几何属性,如法矢量、主方向、主曲率等。对于奇异点附近区域的曲率,本文给出的算例用局部逐层细分的方式进行逼近。细分曲面任意位置的几何属性都可能需要计算时,本文的方法可以作为解析法的补充。     

PCD刀具后刀面刃磨质量对切削表面质量及刀具寿命影响的试验研究

在分析PCD刀具切削模型的基础上进行了切削试验。通过对切削试验结果的分析,认为PCD刀具后刀面刃磨质量直接影响切削表面质量,而对PCD刀具寿命的影响则相对较小。     

基于BP神经网络的切削表面粗糙度预测方法

利用神经网络理论,提出一种利用BP神经网络预测切削表面粗糙度的方法。简单分析了粗糙度的影响因素及预测原理。介绍了BP神经网络的特点、原理、算法和公式。在对Matlab及其神经网络工具箱简要介绍的基础上,采用BP网络的方法对钢Q235材料粗糙度进行了训练、预测和分析。结果表明,该方法的预测误差小于3%。     

基于分形理论的玻璃切削力和表面粗糙度研究

基于分形理论研究了玻璃切削时不同切削参数对切削力及其分形维数以及表面粗糙度的影响。试验结果表明:切削力分形维数与玻璃切削过程的四个阶段密切相关,如玻璃切削过程以某一阶段(如大块破碎)为主,则切削力分形维数越小,表面粗糙度越大;如切削过程包含多个阶段,则切削力分形维数越大,表面粗糙度越大。     

空间凸轮廓面曲率分析的等距曲面方法

提出了空间凸轮廓面曲率分析的新方法———等距曲面法。该方法利用等距曲面间的曲率关系进行凸轮廓面曲率的解析计算。由于理论廓面是直纹面 ,其廓面曲率容易求得。根据理论廓面与实际廓面间的曲率关系 ,就得到了实际廓面上的曲率。利用结构特征变量来实现计算程序对不同凸轮机构的自适应化。与传统的共轭曲面方法相比 ,本方法计算简单 ,易于理解。     

基于多层次细节模型的动态切削力仿真

为了缓解雕刻曲面数控加工过程物理仿真的仿真速度与仿真精度的矛盾,减少仿真的计算量和缩短仿真时间,介绍了雕刻曲面数控加工过程仿真的多层次细节模型和基于该模型的动态切削力的仿真方法。基于雕刻曲面的多层次细节模型的动态切削力的仿真,可以根据工件毛坯不同的几何形状、仿真要求、工艺参数等在曲面上不同的区域和不同的细节层次上进行,为校验和优化数控加工程序提供依据。     

模具钢高速切削表面粗糙度的试验研究

用硬质合金刀具对NAK80模具钢进行了高速精密切削试验,研究了切削条件、切削用量对加工表面粗糙度的影响。切削试验结果表明:提高切削速度与减小进给量有利于改善模具钢工件的加工表面质量;当切削速度超过某一范围后,随着切削速度的进一步提高,加工表面粗糙度的降低并不明显。     

基于声表面波原理的切削力测量智能刀具研究

切削力的测量对于监测加工过程以及获得高精度的零部件具有重要作用,为实现自适应加工提供切削状态参数。研究了一种基于声表面波原理的切削力测量智能刀具。能在切削加工中实现主切削力的实时测量,并具有无线、无源的测量优势,能够适应复杂的加工环境。建立了切削力与声表面波谐振器石英基片应变的关系模型,分析了声表面波谐振器谐振频率,得到了切削力与声表面波谐振频率偏移量的关系。实验结果表明,基于声表面波原理的切削力测量智能刀具能够实现切削力的实时测量。