平面轮廓的直接偏置法研究

直接偏置法是规划平面轮廓数控铣刀具轨迹的一种常用方法。针对目前直接偏置法不能正确剔除外形轮廓偏置线中干涉段的缺陷,结合外形轮廓、群岛和复连通域偏置线的特点,建立了全面的干涉检查的判别方法,提出适用于任意平面轮廓的直接偏置法算法。     

模具3D型腔粗铣加工中的几何约束提取

在模具3D含岛型腔加工的计算机辅助刀具选择系统中,几何约束提取是刀具选择的前提.基于UG NX和VC 6.0,开发了相交轮廓识别、环的识别以及平面内外环的判别算法,提取了各切削层的基本几何参数,为计算机辅助刀具选择提供了相应的几何约束.     

基于工业CT图像的数控代码直接生成方法研究

以曲面形状简单、可直接仿制的产品为对象,提出了由工业计算机断层成像技术图像直接生成数控代码的方法.该方法首先对产品的切片图像进行边缘提取与轮廓跟踪,再采用B样条曲线进行轮廓拟合,然后引入平面任意区域加工填充技术,逐层生成刀具路径并进行有序连接,最后生成数控代码.在B样条曲线拟合中,为了提高拟合精度,提出了一种基于特征点提取与线段类型识别的型值点选取法;在数控代码生成步骤中,改进了单层切片轮廓岛屿关系判别方法,提高了判别正确率.开发了软件系统,将该软件生成的数控代码输入到加工仿真软件中,仿真结果验证了数控代码生成方法的正确性.     

CAXA制造工程师平面轮廓加工中进退刀方式的选择

数控加工解决了普通铣床难以做到的复杂轮廓加工问题。那么，在平面轮廓加工中，怎样选择合理的进、退刀方式及进、退刀点等才能满足解决普通铣床难以做到的复杂轮廓加工问题。这里就结合CAXA制造工程师（CAD／CAM软件）中平面轮廓加工方式，阐述了平面轮廓加工参数的合理选择，以实现复杂曲线轮廓加工后达到光顺、无刀痕的精度要求，这也是平面轮廓加工中的关键问题。     

快速成型技术中的光斑半径补偿算法研究

光固化快速成型数据模型切片分层的结果是一系列封闭的多边形截面轮廓,由于光斑（或喷嘴）具有一定的尺寸大小,为了保证零件的制造精度,就需要对多边形截面轮廓进行补偿。为此,简化了补偿矢量计算方法,并针对两种尖角情况,提出了新的处理方法。对多边形轮廓补偿后可能出现的自相交现象,采用基于单调链的平面扫描算法,对自交点进行了求解,并提出了一种无效环的简单判别方法,提高了无效环的去除效率。通过无效环的去除,保证了补偿轮廓的正确性,提高了零件的制造精度。     

设计平面凸轮轮廓的新方法

提出了设计平面凸轮轮廓的相对运动法,这是一种适用于各种平面凸轮轮廓设计的通用方法。利用从动件相对凸轮运动的相对速度、相对加速度和从动件的表面法线确定平面凸轮的轮廓方程、压力角和曲率半径是该方法的基本原理。通过建立基于反转原理的通用模型、坐标系和齐次坐标变换技术,导出了平面凸轮的轮廓方程、压力角和曲率半径的一般表达式。该推导过程不仅适用于手工完成,而且为平面凸轮轮廓设计的智能化、自动化打下了基础。根据设计的自动推导和求解策略,用C++和OpenGL语言开发了计算机辅助设计程序实现了平面凸轮轮廓设计和机构运动仿真的自动化。最后,给出了设计和仿真实例。     

平面体系的机动分析

通过平面体系的机动分析,以及文中判别方法的系统学习,可以使初学者在最短的时间内,快速准确地判断结构体系的稳定性,对于在设计和实际工程中判别脚手架、模板、支撑等系统的安全稳定性,具有参考与借鉴作用。     

基于积分映射的轮廓度公差建模与分析

为实现复杂曲面轮廓度公差的表示与分析,提出一种基于积分映射的轮廓度公差建模与分析方法。采用二重积分将任意曲面轮廓度公差的变动要素、理想要素、公差域边界分别映射为平面要素,并根据映射后的平面要素间的位置关系,推导出轮廓度公差的等效尺寸公差表示模型。以曲面与尺寸链环交点处的法向量和切平面构建轮廓度公差的映射坐标系,将轮廓度公差的等效尺寸公差映射到传统装配尺寸链中,建立了考虑轮廓度的装配尺寸链模型,并给出了轮廓度公差分析流程。对某型飞机登机门的外形进行了分析,结果表明,考虑轮廓度后的登机门外形超差率明显增大。     

钢轨全轮廓线结构光双目视觉测量系统标定

线结构光视觉测量技术因非接触和精度高的特点被用于钢轨磨耗测量。为解决钢轨断面全轮廓测量和线结构光测量系统现场标定困难的问题,提出了一种基于自由平面靶标的线结构光双目现场标定方法。首先,基于线结构光双目视觉测量模型搭建测量系统,分别采集两侧摄像机公共视角下任意位置的不含和包含线结构光的棋盘格平面图像;然后,采用棋盘格平面标定法获取两侧摄像机内部参数。利用线结构光平面与不同位置标定板相交产生的特征点拟合出线结构光平面在两侧摄像机坐标系中的平面方程,采用罗德里格斯变换原理求解出线结构光平面与两侧摄像机的外部参数;最后,结合摄像机内部参数和线结构光平面与摄像机外部参数实现钢轨全轮廓测量,并进行现场测试。试验结果表明,相机内参数标定误差约为0.03 pixel,结构光平面拟合度达0.999,钢轨断面全轮廓总测量偏差为0.54 mm,满足测量精度要求。     

基于AutoCAD 2000的计算机辅助机械设计及应用

提出一种基于AutoCAD生成平面构件运动轮廓线包的方法,并应用于平面机构运动分析。通过在AutoCAD环境获取构件外轮廓,求出轮廓运动轨迹,最后应用于平面机构运动构件的运动分析。     

平面闭式运动链简图自动绘制的最大环路法

机构运动链结构简图的自动绘制,直接关系到机构设计的效率与可靠性。在对平面闭式机构运动链的拓扑特性研究基础上,基于缩杆邻接矩阵,提出一种运动链结构简图自动绘制的最大环路方法。此方法采用广度优先生成树算法获得运动链的独立回路,并通过独立回路的加减运算得到最大可行外环。根据回路关系逐步修正最大可行外环,使各独立回路成为其非交叉规范化内环。在运动链结构简图绘制过程中,根据外环和内环情况,将运动链中的运动副布置在由外往内的同心圆内接正多边形的顶点上,使绘制的运动链简图规范、美观。在对这种基于外环与内环关系的简图自动绘制算法研究过程中,借助多个机构实例进行说明。研究与应用结果表明,最大环路法具有实现简单、方法完备的特点,适用于多杆多自由度平面闭式运动链结构简图的自动绘制,应用于机构设计中,可极大地提高设计效率。     

单自由度复杂平面连杆机构的奇异性分析

针对复杂连杆机构因复杂的构成方式和多样性的原动力输入方式而存在的运动奇异性复杂问题,利用连杆机构运动瞬心以及连杆机构的特点,提出了运用等效四连杆机构来分析和解释单自由度复杂平面连杆机构奇异性问题的方法。该方法所采用的等效四杆机构死点时的几何特性还可用来分析更复杂单自由度平面连杆机构如双蝶形八连杆机构的奇异性问题。     

平面封闭有向环方向及复合环的判别方法

提出了一种基于任意平面形状数据处理的新方法,分别对封闭有向环的方向和复合环进行判别,给出了对应的算法,并经实际应用证明本算法简单、稳定、可靠。     

基于回路配置的平面机构运动链绘制新方法及其计算机实现

提出了一种根据平面机构运动链的邻接矩阵绘制草图的新方法,它首先借助运动链简图的广度优先生成树求得图的基本回路,然后将回路标准化后按照排序规则进行排序,最后依据排序后的回路自动绘制出运动链简图;还将该方法与已有的方法进行了比较和分析,并通过应用实例验证了这种方法的有效性和完备性,最后还给出了相应的计算机原型系统实现。     

带任意多岛屿的型腔环切加工刀轨生成

对带任意多岛屿的型腔环切加工刀轨生成进行了研究 ,提出了一种等距环互交处理的快速简便算法 ,设计了多个岛屿之间、岛屿与型腔之间的干涉处理方法 ,算法在超人CAD/CAM软件中实现 ,实践表明 ,该功能模块运行速度快 ,稳定性好 ,具有工程应用价值。     

A simple method for invalid loops removal of planar offset curves

The function of curve offset is of importance in the process of generating a machining tool-path. The robustness of curve offset is compact with reliable invalid loops removal algorithms. The traditional method based on interference detections in searching for all contact positions is a time consuming process and prone to misunderstanding. In order to improve such removal function, a new algorithm called the forward locus tracing method (FLTM) was introduced here. The FLTM searches for all intervals split by intersections of complicated planar curves directly and transforms 2D transversal intersection problems into 1D interval identifications. This proposed mapping process in FLTM may simplify the structure of tasks and be implemented by a computer program easily for CAD systems. Some examples with multiple loops were demonstrated and the results present considerable efficiency and reliability in the offset operation.     

On spatial networks of overconstrained linkages

Some preliminary guidelines have already been put forward for the synthesizing of mobile spatial networks, but they are restricted, in the main, to topological considerations. We draw from this prior work here to show in detail the analytical niceties involved in attempting such a task. Our first example is a spatial ensemble of Bennett linkages inspired by a planar Kempe network. The second, more ambitious, incorporates Bennett and Bricard loops. In analysing the latter network, we are led to discuss some novel geometrical relationships concerning the hyperboloid of revolution of one sheet.     

Screw system algebra applied to special linkage configurations

Much has been published on special positions of planar linkages, as a prelude to synthesis. There have also appeared several papers on stationary configurations of spatial linkages, and a variety of techniques is available for isolating them. One of the methods employs screw system algebra, which is demonstrably a direct and wide-ranging technique for kinematic analysis of spatial chains. It is shown here that the theory may be applied with equal ease in determining the conditions for uncertainty configurations to be reached in 3-dimensional loops.     

Shaking force balancing of planar linkages with force transmission irregularities using balancing idler loopsVollständiger trägheitskraftausgleich von ebenen koppelgetrieben mit ungleichmässiger kraftübertragung durch schleifen

The article first shows 4-bar, 6-bar and 8-bar planar mechanisms with force transmission irregularities in which an unbalanceable shaking force is generated by a link or by a group of links that have connections to the fixed link through pairs permitting linear freedoms only. Complete shaking force balancing of such mechanisms with force transmission irregularities using the method of linearly independent mass vectors and the concept of balancing idler loops in presented. Design equations for the complete shaking force balancing of some 4-bar, 6-bar and 8-bar mechanisms with force transmission irregularities are given. A numerical example is included.     

含复铰平面运动链型综合中消极子链的识别方法

提出了在运动链中识别消极子链的生成树—基本回路法。通过能够反映复铰和多副杆等结构特点的构件邻接矩阵,得到运动链的广度优先生成树。由生成树的弦将运动链分解成为数目确定的基本回路。利用基本回路或基本回路的并所形成子链的活动度识别消极子链。研究表明,该方法适用于无复铰和含复铰平面运动链,并且具有运动链分解形式选择唯一、简单、可靠及便于用计算机处理等特点。