基于面壳封闭的B-rep模型分解方法

三维实体B-rep模型分解是B-rep表示转换为CSG表示的关键问题,并且对深入分析CAD模型的几何形状及其结构关系具有重要意义.文中提出一种基于面壳封闭的方法分解B-rep模型,该方法采用先分割后缝合的策略.首先识别模型中的所有切割环,然后通过切割环将B-rep模型分割成多个面壳,最后利用切割环在面上的收缩将面壳封闭成实体.经过上述3个步骤,可以将具有二次曲面的B-rep模型有效地分解为加体和减体的组合,同时实验表明该方法具有较高的计算效率.     

基于改进SSD模型的工件表面缺陷识别算法

工件表面缺陷是影响机械设备性能的重要因素,快速高效的检测方法是目前研究的重点。为了解决工件表面缺陷检测问题,提出一种基于改进SSD模型的检测算法。该算法用本文提出的DH-MobileNet网络代替SSD结构中的VGG16网络,从而简化检测模型,减少了运算量。同时采用反向残差结构进行位置预测,并用空洞卷积代替下采样操作以避免信息损失。利用扫描电子显微镜得到工件表面图像,建立工件表面缺陷数据集并进行扩充,最后针对碎屑、剥落和梨沟这3类高频缺陷进行训练和测试,并与YOLO、Faster R-CNN和原始SSD模型进行效果比较。检测结果表明该算法能够更准确、快速地检测工件表面缺陷,为实际工业场景中的缺陷检测提供了新的思路。     

CAD模型表面区域分割方法

三维模型表面区域分割技术在形状分析,尤其是局部形状分析中具有重要作用,传统的表面分割方法主要针对网格模型,而机械工程中的CAD模型通常用B-rep表达.提出一种B-rep形式的CAD模型表面区域分割方法,将模型表面划分为局部凸区域、凹区域和平区域的组合,并使得分割后的区域数量最少.为提高计算效率,提出一种二步法:首先在模型面的局部凸凹性分析的基础上,快速地将模型表面分割成初始的凸区域、凹区域和平区域;然后通过区域合并的方法对分割后的区域进行组合优化,得到一个最优的分割结果.实验结果证明,该方法能有效地分割模型的表面区域.     

基于CCD的工件直径动态检测

为实现工件直径的在线检测,本文采用了CCD动态检测方法,它以CCD和微型计算机为核心构成了工件直径动态检测系统.将工件直径影像成像于 CCD光敏面上,经光电转换可获得CCD像元的电荷图像,以CCD像元(素)的间距为尺子实现对工件影像的度量,所以它属于模数变换法.将CCD输出的光电脉冲经放大、整形后输入计算机,通过运算处...     

基于CAD模型的工件定位算法研究

介绍了基于CAD模型的工件定位方法,利用代数学工具描述了三类工件定位问题,给出了求解算法;从收敛性、精度、效率等方面出发进一步分析了算法的性能,对定位算法进行了效率和收敛性方面的优化;给出了仿真实例.     

基于机器视觉的平面规则几何工件分拣方法

为有效提高工业生产中工件分拣的效率,提出了一种基于机器视觉的平面规则几何工件分拣方法。首先对CCD相机采集到的工件图像进行预处理,包括灰度变换、二值变换及多目标分块处理三个环节;然后通过多目标质心快速计算方法获取工件的几何中心,再运用边缘曲线等价方法实现工件的形状识别,接着利用Harris算法检测出工件的角点,并筛选出工件外接矩形上的角点用于计算工件的旋转角度;最后引导Tripod三轴并联机器人在线完成工件分拣实验。实验结果表明,该方法能够获得良好的识别效果,有效提高了工件分拣的柔性和自动化程度,具有应用价值。     

虚拟加工中工件毛坯模型的建立

为解决虚拟加工中工件毛坯模型的识别问题,提出对规则形状工件毛坯采用OpenGL建模、对复杂形状工件毛坯采用美国初始图形交换规范（Initial Graphics Exchange Specification,IGES）文件进行模型数据转换的方法.该方法利用CAD软件为工件毛坯进行三维造型,生成IGES文件,然后在虚拟加工环境下读取IGES文件并生成工件毛坯模型,从而实现工件毛坯模型在新环境中的建立.经过建立具体的工件毛坯模型,验证相关理论的正确性,为在虚拟加工环境下工件毛坯模型的建立提供可行的依据.     

基于机器人层次树结构几何模型的消隐算法

本文讨论了机器人层次结构几何模型，其高层为机器人树，低层为连杆树，连杆点为基本体，根据这一模型，机器人图形显示隐藏线和面的消隐可在３个层次上分别依次进行；基本体－→连杆－→机器人，单个基本体的消隐通过确定其各面的优先级来实现，连杆的消隐通过确定组成连杆的各基本之间的显示优先级实现，机器人消隐只需对连杆排序，此算法降低了计算量，提高了效率，已用于机器人图形仿真上。     

工件表面裂纹自动检测的图象采集

简要介绍了工件表面裂纹自动检测的图象采集方法。以一个实际系统为例 ,分析了在VC++中通过设计类实现图象采集的方法。     

Constructing B-rep Solid Model from Cubic Volume Cells

The paper introduces a method for displaying cubic volume cells (voxels) resulting frompartitioning given objectS with orthogonal planes for finite difference calculation. The method representS ablock of voxels as a B-rep solid model and conStrUcts the B-rep geometric clementS with an approach frombottom to up. Once the B-rep model is established, it is efficient in displaying because inner voxels areomitted and many coplanar facetS are merged together. By displaying the interSeCtion lines of theconstructed B-reP model and the partitioning planes, the tessellation image can be generated.     

Techniques for accelerating B-rep based parallel machining simulation

Continued progress in the area of solid modeller based machining process simulation is hindered by the complexity growth that occurs for a large number of tool-paths, n. For this reason, many researchers have adopted the Z-buffer approach. Boundary-representation (B-rep), however, remains the dominant choice for commercial computer aided design and manufacturing software. In this paper, it is shown that, under practical 2 1/2 D machining assumptions, the total number of tool-path neighbour pairs is O(n), and therefore the average ratio of simulated to subtracted tool-paths remains constant. Tool-path neighbours are grouped and simulated in parallel, greatly reducing wall clock running time. Running time is further reduced by filtering the intersection graph for edges and faces that are relevant to the cutter immersion. This information is subsequently used to discard irrelevant and time consuming intersection operations. Overall, a 90% decrease in wall clock running time was achieved.     

深锥筒形件挤压工艺的数值模拟优化

用MSC Superform软件对温挤压成形工艺进行模拟,分析并优化不同挤压模型的金属流动情况及应变大小,对比不同工艺条件下的挤压力大小. 模拟结果表明,综合考虑金属流动情况和模具强度及使用寿命,选用一步挤压并且成孔较好,对实际生产指导意义较强.     

工件尺寸非接触在线检测方法与实验研究

为了避免直接接触测量工件外径时造成的表面磨损,基于外圆磨削加工切削余量小的特点,提出了基于电涡流传感器的非接触在线检测方法,并对采用电涡流传感器进行圆柱类工件直径的非接触式测量进行了详细的实验研究.在实验中,使用不同形状的工件对该方法的线性度、分辨率和灵敏度进行了测试,并且还讨论了不同材料对测量结果的影响.实验结果表明,提出的非接触式测量方法是可行的,测量的精度和效率都得到了显著的提高.     

基于工件窗口的发动机装配车间滚动调度

针对航空发动机装配车间因订单变更,机器故障等随机扰动造成静态调度结果失效问题,建立了重入式混合车间FIow－shop动态调度模型,综合考虑了机器,班组能力等多种资源约束;提出了一种基于工件窗口的滚动调度方法,从滚动窗口的确定,滚动机制,滚动窗口内部算法三个方面提高动态调度性能,实验表明该方法可行有效。     

基于分形几何的动态云模拟

云是一种重要的自然景观。对云彩的模拟在视景仿真系统、计算机游戏、三维动画中有着广泛的应用。该文针对目前一些云彩模拟方法中存在的实现复杂、计算耗时、图像分辨力不高且只能生成静态云等问题,提出了一种在分形几何的Diamond—Square算法中采用改良的随机数发生器和顶点扰动、纹理运动结合模拟实现动态云的方法。基本思想是通过运用二次随机法构造改良的随机数发生器,并把它应用到分形几何的Diamond—Square算法中生成逼真的静态云图,然后通过顶点扰动、纹理运动结合模拟实现动态云。最后运用VC＋＋和OpenGL开发工具实现了云的动态模拟。结果表明,该方法实现简单,可获得实时、逼真的动态云效果。     

基于改进曲面熵的动态水面模拟方法

针对传统水面波浪模拟真实感较差的问题,提出一种改进的水面模拟方法。通过Gerstner模型生成水面波浪的基本造型,利用改进的曲面熵算法对水面进行动态分区,对不同区域施加不同程度的水面扰动,通过修正纹理映射位移的方法提高水面质感,基于GPU技术实现光照效果。实验结果证明,该方法能有效提高水面的真实感,达到较快的绘制速度。