常用代数曲面求交新算法

提出了一种新的基于“结式法”的常用代数曲面求交算法,该算法首先利用结式法计算出两个曲面相交时交线的投影方程,再对投影方程进行分解等处理。通过循环计算从而得到投影交线的分支数及一系列的点,然后再代入相交的二次曲面方程即可得到两曲面的交线。该算法实现简单且符合求交算法的稳定、准确和快速等要求。     

网格曲面数控加工编程分型线提取算法

针对复杂网格曲面分型线提取精度和效率不高的问题,根据非封闭自由曲面和封闭自由曲面的拓扑信息和几何特点,提出了2种基于投影方法的分型线提取算法. 对非封闭模型,首先将模型投影到平面并重新三角网格化,然后提取投影三角网格的边界,最后以平面三角网格的边界为检索信息在原始网格中检索得到自由曲面的分型线. 对封闭模型,根据模具分模的几何原理,提出通过建立封闭自由曲面凹模和凸模离散几何模型的方法提取封闭自由曲面的分型点,然后通过一环邻域点搜索法对分型点排序,得到分型线. 实验结果和数据分析表明,两种方法可以精确、高效地提取非封闭和封闭自由曲面的分型线,并可以确保分型点都是三角网格曲面的顶点.     

基于旋转图像和高度图像的曲面局部形状识别

在汽车覆盖件冲压工艺设计过程中，采用投影点集表示曲面的局部形状；采用改进的旋转图像方法对汽车覆盖件曲面的局部形状作出大略而快速的识别；提出了高度图像法，对局部曲面形状作出精确的识别。应用该方法所得的计算结果与实际情况能很好吻合。     

逆向工程中自由曲面对称基准面提取技术研究

针对逆向工程中所测对称自由曲面的离散点云数据,探索了一种快速建立自由曲面对称基准面的方法。通过在自由曲面边界曲线上建立满足曲线对称的对称点的数学关系,利用Pro/E的优化设计功能,以迭代计算方法找到边界曲线上的对称点,再利用边界曲线上的对称点,建立曲面的对称基准面,最终利用对称基准面重构自由曲面,可保证重建曲面的完全对称。该方法在玩具、汽车、摩托车等复杂外形覆盖件重建中具有较高的实用价值。     

主法向方向单调自由曲面简易骨架图生成算法

利用骨架图进行三维模型的相似性比较研究在工程中有着重要的应用,可以有效地解决检索与重用等问题。本文给出了一种用简易骨架图描述主法向方向单调自由曲面(沿曲面的主法向方向的任一直线与该曲面最多只有一个交点)的方法。首先,求自由曲面的总法向量,按照总法向量的反方向将自由曲面投影到二维平面上,得到投影曲面;然后,求取投影曲面的骨架点和骨架线;最后,将投影曲面的骨架线按照自由曲面的总法向量方向进行柱面拉伸与自由曲面产生交线,该交线就是自由曲面的简易骨架图。并将本文算法与MATLAB中求骨架算法进行比较,实验表明,本文所得的简易骨架图可以更好地描述主法向方向单调自由曲面的几何与拓扑特征,为比较自由曲面的相似性提供了理论技术基础。     

基于曲面透视投影和内在几何的自由曲面造型

提出基于曲面透视投影和其内在几何的自由曲面造型方法。给出从曲面数据点的透视投影坐标、曲面法矢、切矢及主曲率,计算曲面三维数据点坐标的原理和过程。利用参数双三次样条曲面造型方法,从曲面三维数据点构造了自由曲面。给出的两个算例证明自由曲面初始数据法具有几何意义明显和便于控制的优点。     

机器人工作空间分析的解析法

将机器人的奇异位形运动性质与机器人的工作空间分析相结合,提出了机器人工作空间的一般解析方法.该方法以曲面分析为基础,基于位置正解分析得到了机器人工作空间边界曲面的方程.以二重八面体变几何桁架机器人和6-SPS并联机器人为例,分析计算了其工作空间,描绘出了工作空间边界曲面的投影视图及截面曲线图.该方法是机器人工作空间分析的一种简便、精确、高效的计算方法.     

复杂曲面反求工程中的边界处理技术研究

研究了复杂曲面反求技术中的曲面边界处理技术 ,采用“网孔法”实现曲面任意边界的识别提取。将曲面的测量数据点集投影到引导参数面上形成映射参数域 ,根据映射参数域分割子块上有无投影点定义出“空孔”和“实孔”,通过分析实孔和空孔的位置 ,确定初始边界 ,再通过光顺得到光滑曲面边界 ,方法简单、规范 ,实用性强     

基于Pro/E由ISDX曲线构建渐消失曲面

渐消失曲面,是沿主体曲面走势延伸至某处自然消失的曲面,它能体现速度感和流畅感,是曲面增强设计效果的一种常用手段。渐消失曲面的构建:首先是创建出主体曲面;然后创建投影曲线、边界曲线和ISDX曲线作为骨架线;最后由边界曲线产生渐消失曲面。在渐消失曲面的创建过程中,如何创建高质量的ISDX曲线是创建高质量曲面特征的关键。除此之外,还有一个重要的因素影响ISDX曲面质量,这就是相邻曲面间的连接形式。通过设置相切或曲率连接方式,使两个相邻曲面间光滑过渡。     

三轴摆动磨削雕刻曲面刀具轨迹生成算法

传统的基于三角片模型雕刻曲面数控加工中,只有少量的三角片参与每个刀位点计算,大量的工作是在全体三角片中搜索刀具投影区覆盖的三角片.为克服上述缺点,提出了一种矩形包络法,快速滤除了绝大多数刀具投影区外的三角片.在一次搜索过程中,将刀具投影区覆盖的三角片独立保存,避免了进一步计算时搜索整个STL文件.针对与刀具投影区叠加的每个三角片,计算其平面、顶点、三条边与刀具的接触点来计算最终的刀位点,得到刀具运动轨迹.给出了利用该方法得到的刀具轨迹仿真实例,验证了算法的可行性.