深孔直线度检测运载装置设计及仿真优化

一、前言 深孔是机械行业应用最为广泛的形面之一,如工程机械中的液压缸缸筒内孔、压路机振动轮轴承座孔系、挖掘机大臂孔系等,这些形面的加工质量直接影响着机械产品的使用性能.由于缺乏检测手段,目前主要依赖加工设备保证制造精度,严重地限制了产品质量提升.近年来,随着技术进步,机械行业开始逐步探索深孔直线度、圆度、平行度和孔系同轴度等制造精度的检测途径.如何将孔信息传递给检测单元,是本领域技术人员需要解决的关键技术问题.基于这种现状,本研究借鉴激光跟踪仪测量原理,设计深孔直线度检测运载装置.利用ADAMS对弹簧力进行仿真分析及优化,获得满足给定运动要求的检测运载装置.     

三维曲面的几何展开

本文提出了一种三维曲面展开的新方法。三维曲面一般可分为平面、直纹面和复杂曲面，复杂曲面先分割为若干个条状区域，每一区域胜一直纹面逼近，再将直纹面进行三角网络分割。     

细分曲面求交裁剪算法研究

基于细分曲面的参数化表示,研究了细分曲面的精确求交、裁剪算法。首先对控制网格建立局部坐标系,将细分曲面表示为一系列小的面片,并对每个控制顶点赋予参数值。然后用改进的轮廓删除法细分控制网格,在关联曲面间进行相交性检测,得到近似交点及其参数值,再用迭代法求得精确解。根据用户指定的裁剪区域确定交线的走向,将被裁剪曲面的控制网格面分为保留面、裁剪面和删除面,设置每个裁剪面的裁剪域,从而实现细分曲面的精确裁剪。算例表明,该文的方法简单、有效。     

深孔切削循环指令在UG中的应用技巧

一、深孔加工编程指令 1.深孔加工指令格式 大多数的数控系统都提供了深孔加工指令,以FANUC系统为例,提供了G73和G83两个指令:G73为高速深孔往复排屑钻指令,G83为深孔往复排屑钻指令.其指令格式为:     

散乱点云特征面拟合与求交算法

逆向建模的主要目标就是通过曲面重构,向CAD输入NURBS等曲面模型。曲率是曲面的基本信息,采用二次曲面法估算点云曲率,结合曲率法和统计法对点云进行特征型面分割,有效识别了平面、圆柱面和球面等规则曲面。采用最小二乘拟合法求解曲面参数,拟合NURBS曲面,并采用Newton-Raphson迭代法求解面与面的相交线。实验中规则模型的特征面识别率达到100%,复杂规则几何模型的主要特征面能正确识别。实验结果表明该方法在以规则型面为主要特征的零件模型重构应用中的有效性。     

由三视图重建包含圆环面的形体

机械零件中的管道和曲面过渡通常都由圆环面构成.分析了圆环面在三视图中的投影性质,将圆环面不同方向投影中的具有独特性的二次曲线特征定义为它的主特征和次特征,以工程图标注的语义信息为辅,提出基于曲面特征识别的圆环面重建算法.该算法首先在三视图中识别圆环面特征,然后由特征计算曲面参数,最后构造拓扑结构.用该算法对带有管道和曲面过渡的实例进行了验证.     

一类极小曲面的控制网格表示

给出了平面曲率线极小曲面的拟Bézier和拟B样条控制网格表示,以悬链面及Enneper曲面为特殊形式,实现了由悬链面到Enneper曲面的动态变形.该工作为将极小曲面引入CAGD/CAD造型系统,并利用拟de-Casteljau算法生成极小曲面提供了一个有力的工具.     

基于三角Bezier曲面的粗加工数控编程

在反求工程设计中,采用三角Bezier曲面对散乱点数据进行曲面重构有许多优点。文中探讨了适合曲面及型腔加工的、基于三角Bezier曲面模型的粗加工数控编程技术,提出了多种粗加工毛坯的定义方法,针对不同毛坯提出具有特色的变切深均匀厚度分层及等切深曲面跟踪分层等粗加工方案,解决了刀具轨迹的规划与计算,使之达到实用要求,推动了三角Bezier曲面模型在工程制造领域中的应用。     

基于三角Bézier曲面的粗加工数控编程

在反求工程设计中,采用三角Bézier曲面对散乱点数据进行曲面重构有许多优点.文中探讨了适合曲面及型腔加工的、基于三角Bézier曲面模型的粗加工数控编程技术;提出了多种粗加工毛坯的定义方法,针对不同毛坯提出具有特色的变切深均匀厚度分层及等切深曲面跟踪分层等粗加工方案,解决了刀具轨迹的规划与计算,使之达到实用要求.推动了三角Bézier曲面模型在工程制造领域中的应用.     

旋转曲面CAD的有理B样条方法

本文给出了旋转曲面CAD的一种有理B样条新方法。只要轮廓曲线用非均匀有理二次B样条曲线来表示,就可相当方便地把旋转曲面表示成非均匀有理双二次B样条曲面。这样做,能把圆柱面、圆锥面、圆环面、球面乃至一 般旋转曲面的程序软件和自由曲面的程序软件都用有理B样条的格式统一处理,对CAD工作是有益的。文中附有旋转曲面和球面的生成实例。     

插值平面曲线的可展B样条曲面及凸性分析

用两条位于两任意平面上的均匀B样条曲线作边界曲线,形成一个直纹面,得到了该直纹面为可展曲面的充要条件,解决了(n,n)次可展B样条曲面的设计问题,构造了(2,2)次B样条可展曲面。通过对以上可展B样条曲面进行凸性分析,得到了(n,n)次可展B样条曲面为凸曲面的充要条件。     

基于空间网格表面距离的插值曲面

主要讨论基于空间网格表面距离的插值曲面.定义了一种空间网格表面距离,基于空间网格表 面距离,给出了两种定义在空间网格上的插值曲面：基于网格表面距离的径向基函数插值曲 面和基于网格表面距离的Kriging插值曲面,讨论了曲面的无穷阶光滑性,给出了一种计算网 格表面距离的折线跟踪算法.作为整体曲面,此类插值曲面与网格表面形状较为相符,比较适 合于局部插值与参数估计,如梯度、法方向的估计等计算.     

面向组合参数曲面扩展B-rep的特征简化和网格生成算法

针对CAD模型通常包含大量几何特征,而某些特征会制约高质量网格生成的问题,提出一套实现组合曲面模型的自动特征简化和高质量网格生成的算法.首先引入离散曲面B-rep和虚面等概念,扩展B-rep的适用能力;随后基于扩展B-rep自动识别短边、窄面、邻近和不光滑边界等4类曲面特征;其中短边利用曲线合并来消除,后3类特征则通过曲面合并来消除.由于曲面合并形成的虚面缺乏连续的参数表达,可利用其离散模型生成高质量曲面网格;虚面内部网格点被反映射回连续曲面,以保证最终网格模型的几何精度.最后通过若干特征简化和网格生成实例验证了文中算法的有效性和实用性.     

OpenGL技术在高炉料面分布动态三维仿真中的应用

针对高炉料面分布监视的特点和要求,把OpenGL技术引入到高炉料面分布动态三维仿真系统中,使用顶点矩阵数组描述曲面,采用三角形直接逼近曲面,并应用OpenGL中投影和旋转等方法,将高炉料面分布曲面直观地表现出来。试验结果表明了这种方法的可行性。     

基于动态偏微分方程构造过渡面

为了实现交互式的偏微分方程曲面造型,针对传统静态偏微分方程构造过渡面存在的不足,提出了基于动态偏微分方程构造C1连续的过渡面,并引入迭代有限差分法求解偏微分方程的数值解,在此基础上构造了光滑过渡曲面.讨论了形状控制因子、密度、阻尼系数等物理参数的变化对曲面形状的影响,其中形状控制因子对生成曲面的形状影响最为明显.造型实例表明,利用动态偏微分方程构造过渡面具有更高的灵活性,大大提高了工业几何设计的交互性,在CAD/CAM中具有重要的应用价值.     

CAD/CAM中曲面生成方法分析

ＣＡＸＡ制造工程师软件同其他的ＣＡＤ／ＣＡＭ软件一样,作图的目的不是为了出图纸,而是为了加工的需要。同一个图形（如曲面）可以有几种不同的作图方式,这要视具体的加工要求、加工条件和加工方法而定,要根据具体工件的加工工艺的情况,决定作图方式。在ＣＡＸＡ制造工程师软件中,提供了很强的曲面造型功能,根据曲面的不同生成方式,分为直纹面、旋转面、扫描面、边界面、放样面、网格面、导动面、等距面、平面和实体表面等。除了“实体表面”和“网格面”的生成方式“不可控制”外,其他各种形式是“可控制”的,或者包含有曲面生…     

等距面的构造新方法

本文提出了一种新的等距面构造方法。其核心思想是：根据给定的曲面，在空间点到该曲面的最小距离的数据场内，利用Marching Cube算法，抽取到该曲面的最小距离为等距距离d的等值面（三角面片的集合）。在构成等值面的三角面片的集合中，去掉到给定曲面最短距离为d且是在曲面边界取得最小距离的三角面片，剩下的三角面片的集合即为两个原曲面的用三角面片逼近的等距面。这种方法最大的优点是自动克服了构造等距面过程中出现的自相交现象。     

基于B 样条曲面插值误差控制的内超环面齿轮齿面建模

针对内超环面齿轮齿面数控加工精度难以保证的问题,提出一种基于B 样条曲面 插值误差控制的内超环面齿轮齿面建模的方法。该方法以内超环面齿轮理论齿面原型为依据, 运用B 样条曲面构造插值曲面,计算插值曲面片与理论齿面之间的误差。通过插值误差分析, 根据误差分布特点,将型值点网格不断细化,获得一组型值点阵,经插值重构后可得到满足精 度要求的内超环面齿轮齿廓模型。最后,通过数控加工验证了建模的有效性。基于B 样条曲面 插值误差控制的内超环面齿轮齿面建模方法为获得高精度的内超环面齿轮实体模型奠定了理 论基础。     

NURBS曲面重构方法在板料模面修型中的应用

给出汽车覆盖件成形过程中处理回弹影响的NURBS曲面几何补偿算法。该算法基于NURBS曲面重构技术,依据有限元网格模型的回弹数值仿真结果对原本用NURBS曲面表达的模具型面进行反向位移补偿修整,使修整后的模具型面仍然保持NURBS曲面表达。并且这些曲面在光滑性、精度等方面都满足工程实际要求的品质。     

大深径比深孔加工工艺研究

本文以某喷嘴类零件的深孔加工为例,论述了该零件深孔加工工艺的设计思想,并详细论述了利用枪钻在车铣复合加工中心上,通过预钻孔的加工和枪钻加工方案的合理选择,加工出合格深孔的工艺方案。什么叫深孔?深孔是指孔深与孔径比L/d≥5的孔,深孔加工是机械加工中的一道难题,尤其是大深径比的深孔加工,难点在于刀具细长,刚性差、强度低,易引起刀具偏斜,且散热困难,排屑不易,经常产生直径变大、出现锥形或孔偏斜等现象,从而达不到质量要求。本文介绍的航空发动机某喷嘴类