基于面边图的圆角特征识别与抑制

圆角特征的识别和抑制是模型特征识别的第一步,能够有效地降低模型的复杂度,提高后续特征识别的准确性和效率。提出一种基于面边图的圆角特征识别和抑制算法,根据三维模型建立面边图,使圆角特征的识别转化为在面边图中寻找割点或割集的过程,从而实现对圆角特征的识别和抑制。该算法稳定有效,并已得到验证。     

Z-Map模型精简技术的研究

在数控编程技术向着智能化发展的情况下,留量模型在数控加工系统中得到了广泛的应用.文章指出了留量模型在数控编程技术中的重要性,分析了Z-Map模型作为加工用几何模型的优缺点,针对Z-Map模型数据量大的不足提出了一种在Z向误差控制下对Z-Map模型进行精简的算法,建立了一种数据压缩的精简留量模型.文章最后探讨了精简留量模型在刀具轨迹的仿真、生成和优化中的应用情况.     

逆向工程中数控加工刀具轨迹生成的简化方法研究

相对于重构NURBS模型,提出了一种直接从激光扫描点云产生三角网格模型的逆向工程解决方案。点云的三角化采用改进的波前法,得到的三角网格模型采用微平面光顺法进行整体光顺。最后采用离散Zmap算法直接生成无干涉刀具轨迹。此方案无需由数据点云重构曲面的复杂交互和计算过程,适用于产品表面质量要求不高的情况。     

AutoCAD环境下流场可视化方法实现的研究

流线、流管、流带及流面是流场可视化中常用的表现方法,而传统的流场可视化模型及实现方法大多较为复杂。充分利用AutoCAD的图形处理及二次开发功能,对流场可视化中流线、流管、流带及流面实现方法与技术加以深入研究与探讨,提出了解决这些问题的新方法,并在泵站流道CFD的计算流场中加以应用,其效果较为理想。     

三维桁架结构图分拆与相贯线数据提取方法研究

针对多管相贯线切割的需要,提出了一种三维桁架结构设计图分拆和管件数据提取方法。该方法首先将三维曲面表示的整体实体图细分成一系列基本图元,然后通过对基本图元的识别分析获得各管件的参数,并给出了相贯线切割所需要的管件各种相贯参数的计算方法。最后通过在6轴数控管切割机上的试验,验证了该方法的可行性和有效性。     

采用增量优化原理的刀具轨迹优化算法研究

一般刀具轨迹生成算法存在某些明显不足,如刀位点过多、轨迹均由直线段构成等,使用中不仅不便于管理,还可能引起刀具与机床的机械冲击.作者提出用增量优化算法解决刀具轨迹的优化问题,目的是精简冗余刀位点,并对刀具轨迹进行光顺处理,以减小对数控机床的机械冲击.算法的特点是通过控制增量因子,在精度允许范围内改善原轨迹的光顺性,获得最佳优化效果.     

基于UG二次开发的数控产品特征面的自动加工方法研究

数控加工技术是一个国家制造业发展的标志。利用数控加工技术可以完成很多以前不能完成的曲面零件的加工,而且加工的准确性和精度都可以得到很好的保证。但是,数控加工过程会出现产品精度不可靠、效率低、劣质产品信息反馈不及时、成本高的现象。因此提出了一种基于UG二次开发的数控产品G代码自动生成方法,论述了数控产品的CAD模型借助UG二次开发,在NX软件加工模块下实现一键获取PMI信息与PMI的关联特征信息,根据特征关联信息与PMI信息对数控模型进行自动编写加工参数并生成G代码。     

轴类零件的数控自动编程系统研究

通过调用自行开发的轴类零件基本特征二维图形库生成零件图形,在分析零件加工工艺过程的基础上设定各个工步的加工工艺参数,由系统自动判断零件轮廓生成刀具轨迹文件,经过后置处理自动生成数控加工程序。     

STEP-NC数控程序的信息提取与校验方法研究

分析了STEP-NC数据模型及数控程序的组织结构.针对STEP-NC条件下的CAD/CAM/CNC集成,研究了从STEP-NC文件到数控加工之间所涉及的问题和关键技术,包括信息提取、现场工艺规划以及基于工步的刀具轨迹计算方法等.实现了STEP-NC信息的自动提取和刀具轨迹自动生成等主要功能模块的开发.     

道路与匝道中线自动绘制的算法与实现

道路与立交匝道平面中线的计算机自动绘制是道路路线CAD软件的核心功能之一,在道路工程计算机动态交互式设计、计算机辅助成图方面具有基础性作用.依据道路中线线形的曲率变化特点,推导了道路中线坐标计算的通用数学模型,并根据一个工程实例在通用图形系统AutoCAD环境下实现了道路与匝道中线的自动绘制.     

圆角特征识别研究

圆角特征识别是特征识别中的一个重要环节。圆角特征主要由圆柱面、球面、环面、B-spline曲面等组成,相互连接成链状或网状结构,据此文章提出了最小等半径连通图方法来识别圆角特征。首先将具有圆角特征表面特性的几何表面筛选出来,根据这些面的连接关系建立面边图。并在图中记录下面和连接边的半径,从而将圆角特征的识别转化为等半径连通子图的搜索。     

利用曲面曲率划分的高速数控加工进给速度修正

为保证数控加工中的切削效率和机床运动的平稳性,提出了基于曲面曲率划分的进给速度修正方法。以最大工作进给速度的变化比率为阈值,把零件表面的法曲率半径划分为不同的区域;在不同的曲率区域内,分别以恒定的刀触点速度对进给速度进行修正,修正后的进给速度随着零件表面曲率的变化而自适应变化;实例表明该方法具有合理性和有效性。     

基于STL数据的数控加工刀轨快速生成算法

磨牙具有复杂的尖、嵴、窝等特征,采用手工制作,修复精度低、试戴周期长,若用计算机辅助制作方法可以弥补其不足.磨牙修复体CAD模型通常为STL格式,三角片的遍历与高效等距是数控加工刀轨快速、正确计算的关键.基于STL格式,给出了新的拓扑结构、提出了基于顶点的实体等距算法,实现了磨牙修复体粗、精加工刀轨快速、正确计算.该算法已应用于DentalCAM中,经仿真加工结果表明,所提出的算法稳定性好,计算速度快,加工精度高.对于加速国产口腔修复体CAD/CAM软件的临床应用,起到了积极的推动作用.     

采用分区法提高数控三坐标曲线投影加工的精度

零件加工后表面残留高度不均匀的现象一直是数控曲面加工中亟待解决的问题之一．本文分析了数控三坐标曲面加工行距计算公式，得出了曲面数控投影加工行距与曲率半径的关系．结果表明，曲面曲率半径和曲面截面线加工点处斜率参数对基于CAD／CAM的复杂曲面数控三坐标投影加工误差十分敏感，斜率大的区域因原有走刀行距的过度拉伸而产生严重的欠切现象，使被加工曲面出现明显的残留面．针对这一情况，提出了一种刀具轨迹密化的方——分区域投影加工，该方法的特点是对曲面截面线加工点处斜率参数和曲面曲率半径小的区域．减小行距，并进行刀具轨迹编辑，从而使刀具轨迹的刀位达到密化，改善了残留高度的不均匀状况，提高了曲面加工精度．     

回转体数控车削加工仿真的算法研究

提出了适用于数控车削加工仿真的毛坯细分方法和数据结构；为了加快处理速度，根据数控车削加工的特点，提出了一种快速计算圆孤刀轨数据算法；在此基础上给出了一种基于OpenGL显示机制的用于数控车削仿真的快速真实感图形显示算法。该算法可以在微机上动态显示高质量的车削加工过程刀具的运动，材料的去除和毛坯形状的变化。     

五轴数控加工中刀具干涉处理的特征投影法

提出了一种适用于五轴数控加工刀具干涉处理的特征投影法。该方法以刀具系为检测基准，以曲面特征点为检测对象，判断特征点是否落入刀具系表面内部来进行干涉检查；以干涉量最大的方向确定干涉消除平面，以此来计算旋转刀轴所需的消除角度。并将刀具系和曲面特征点投影到一个特定平面上，只对可能发生干涉的曲面特征点进行干涉检测，从而大大提高干涉处理效率。     

组合曲面的空间环切等距加工

加工后零件表面残留高度不均匀的现场一直是曲面加工中亟待解决的问题之一，本文对曲面加工的几种常用刀具轨迹生成方法进行分析的基础上，提出了一种新的轨迹生成方法－空间环切等距加工。该方法的主要特点是：行距在曲面上按弧长保持相等，生成的刀具轨迹切削行分布均匀，可有效地解决曲面零件加工表面残留高度分布不均匀的问题。     

基于能量法的G2连续的曲面过渡

提出一种基于能量法的G2连续过渡面的构造方法,着重分析过渡曲面能量优化模型的建立,边界约束、法矢方向一致约束以及主曲率相等约束的表达和处理。将过渡曲面的能量优化模型转化为非线性等式约束的二次数学规划问题,并运用Lagrange乘子法求解过渡曲面的能量优化模型。最后给出了应用该方法生成G2连续过渡曲面的几个实例。     

三维CAD环境下任意曲线的生成方法研究

利用三维CAD软件提供的API工具,对给定的任意曲线方程进行读取和分析,然后采用离散和拟合算法,在指定的草图平面中绘制出光滑的曲线,为进一步在三维CAD环境中精确地完成复杂曲面的三维造型,提供一种草图绘制工具。这有利于实现复杂机械零部件的造型和设计。