基于 Z-MAP 结构的自由曲面三维实体色调图显示算法研究

随着计算机和数控加工技术的迅猛发展，数控加工的图形仿真技术目前已成为ＣＡＤ／ＣＡＭ领域内一个重要的研究课题，而其中加工零件的空间曲面的图形显示则更是关键技术之一。本文采用Ｚ－ＭＡＰ结构作为实体的表示方法，在以正等轴测投影原理作为显示变换算法的基础上，最终采用双三次Ｂ样条插值算法实现了空间自由扭曲曲面的三维实体色调图显示。其算法简便、运算速度快，非常适合于三轴数控加工中自由曲面图形仿真的显示运算。     

运用点涉法原理确定平头立铣刀三轴联动数控加工轨迹

针对现有的空间自由曲面数控编程系统和ＣＡＤ／ＣＡＭ软件只能生成球面刀三轴联动数控加工轨进的局限性，以及实际切削加工中较少采用球面刀，多用小直径平头立铣刀等非球面刀来替代球面刀在三轴联动数控机床上完成空间自由曲面的切削加工这一现状，本文根据点涉法原理推导出在空间自由曲面上生成平头立铣刀三轴联动数控加工轨迹的算法。只要给出被加工曲面的参数表达式，就可以利用该算法在被加工曲面上确定平头立铣刀的三轴联动数控加工轨迹。     

运用点涉法原理确定平头立铣刀三轴联动数控加工轨迹

针对现有的空间自由曲面数控编程系统和ＣＡＤ／ＣＡＭ软件只能生成球面刀三轴联动数控加工轨迹的局限性，以及实际切削加工中少采用球面刀，多用小直径平头立铣刀等非球面刀来替代球面刀在三轴联动数控机床上完成空间自由曲面的切削加工这一现状，本文根据点涉法原理推导出在空间自由贡面上生成平头立铣刀三轴联动数控加工轨迹的算法。只要给出被加工曲面的参数表达式，就可以利用该算法在被加工曲面上确定平立铣刀的三轴联动数控加     

NC铣削加工切削过程仿真

提出一种数控铣削加工切削过程的仿真算法。该算法基于视觉坐标系进行单元分解表达，便于一维布尔运算的实施以及快速真实感图形显示，在华中理工大学ＣＡＤ中心开发的曲面造型系统－ＳＣＡＤ１．０中实现，得到了令人满足的效果。     

NC铣削加工切削过程仿真

提提出一种数控铣削加工切削过程的仿真算法。该算法基于视觉坐标系进行单元分解表达，便于一维布尔运算的实施以及快速真实感图形显示，在华中理工大学ＣＡＤ中心开发的曲面造型系统－ＳＣＡＤ１．０中实现，得到了令人满意的效果。     

双臂机器人用于工艺品雕刻的研究

提出了用２Ｒ１Ｐ３Ｒ双臂机器人加工工艺品，用微分几何学的理论建立了一种沿正交曲线网加工成型全立体空间曲面的新工艺方法，用ＤＨ法完成了该机器人的位姿协调，速度和加速度协调的分析研究和原理设计。     

空间管件数控数据矢量算法及实现

介绍了空间管件的管形数据和数控加工数据信息，详细分析了矢量法从管形数据到数控加工数据的转换算法。弯管弯曲受力复杂，理论计算弯曲角和弯曲伸长量困难，采用生产现场的经验数据对数控数据进行了修正，用编程软件Delphi编写软件实现了从管形数据到数控加工数据的自动转换。在弯管机上运行转换的数控加工数据，应用表明该算法稳定，具有较大的实用价值。     

最小有向距离算在螺杆加工中的应用

从空间啮合原理出发，研究刀具与工件表面的接触规律，将最小有向距离算法应用于螺杆加工的数控编程中。在给定工件端截面参数方程的条件下，可采用该方法生成刀具运动轨迹，实现经济、高效的螺杆加工。该算法适用于种种截面廓型为一阶连续可微曲线的圆柱螺旋面螺杆加工，并可通过分段处理技术实现对截面廓型由多段曲线组合而成的螺杆进行自动编程加工。     

一类具有I－PD结构的简单数字自适应控制器

提出一类具有Ｉ－ＰＤ结构的简单自适应算法，该算法直接在线调整控制器的三个参数，运算量小，易于用单片机实现，适合于冶金、机械、化工等过程的自动控制。     

直纹空间曲面零件的虚拟加工系统

文章研究了空间直纹曲面虚拟零件的实现原理、数据模型和实现方法,针对加工实际中出现的各种具体情况,研究了相应的算法,用三维真实感图形实现空间直纹面零件的虚拟动态加工过程,用人工神经元网络实现零件的虚拟加工效果,使整个系统与实际加工过程更接近,用于四轴线切割机床加工前的校验或自动编程系统的仿真.     

基于最大移动量的高效DDA数控插补系统的设计与开发

传统DDA插补方法的进给速度波动较大,误差亦较大.因此提出一种用C语言实现的高效DDA数控插补方法,该方法采用传统DDA插补的原理,并在此基础上予以扩展和改进,能实现多轴线性联动插补和圆弧插补,以最大移动量作为计算速度的依据,并采用左移规格化数据的方法提高了插补效率,保证了机床移动速度的均匀性.运用最大移动量的高效DDA数控插补系统加工平面类零件和球面时取得了满意的效果.     

数控机床数字积分插补法的改进

对目前数控机床普遍采用的传统的数字积分插补法进行了分析，指出了其在插补圆弧时存在的不足；对传统的插补方法进行了改进，改进后的数字积分法在作圆弧插补时的实际误差小于1个单位。     

椭圆加工中的圆弧拟合及加减速算法研究

很多数控机床不支持椭圆插补,因此椭圆加工一般采用圆弧拟合的方法转换成圆弧加工.采用椭圆的最优四圆弧逼近拟合算法,用数字积分法(DDA)进行圆弧插补.用小段割线拟合圆弧起点和终点的小段圆弧,将圆弧的加减速控制转换成直线的加减速控制,解决了DDA圆弧插补的加减速控制难题.     

DDA法圆弧插补软件的设计研究

分析了DDA法圆弧插补的原理，介绍了DDA圆弧插补程序的编制方法。利用这一软件，可以提高数控系统的经济性，具有一定的实用价值。     

刀具姿态实时控制的空间圆弧插补研究

基于坐标变换原理,平面圆弧插补算法可以扩展到由空间任意三点确定的空间圆弧插补。在此基础上,笔者对传统的固定轴空间圆弧加工进行扩展,给出空间圆弧加工时刀具姿态的实时控制方法和G代码指令格式,以满足机械加工工艺和CNC系统实时控制的要求。在深入分析五轴联动机床的RTCP(旋转刀具中心点)功能建立的基础上,对该类圆弧插补进行实时的非线性误差补偿,得到准确的插补轨迹,方便用户根据零件轮廓和期望的刀具角度进行编程。仿真结果验证了算法的有效性。     

数控车削三维仿真插补算法

分析了数控加工插补的原理,设计了数控车削三维仿真系统;根据直线插补的原理,在仿真系统的直线插补中引入直线夹角的正切值,构造了直线插补算法;引入增量角驱动圆弧插补,圆弧起始角、终止角作为作为插补边界条件,构造了圆弧插补算法;利用C++语言,在visualC++平台中,借助OpenGL图形库实现了插补算法,经实例验证,插补...     

基于DSP处理器的DDA插补算法改进措施研究

DDA插补算法在现代数控系统中应用较广,但传统DDA插补算法有进给速度调节不易、精度需要采取改进等缺点。论文以DSP处理器为核心构建插补运算平台,对DDA插补的算法改进措施进行了初步探讨。     

用于加工弧面凸轮轮廓曲面的NURBS插补方法

在分析弧面凸轮轮廓曲面上加工刀痕产生的原因,以及对分度机构性能影响的基础上,提出了用NURBS样条插补凸轮从动件运动规律曲线的思想方法.通过对NURBS样条插补改进算法的深入分析,得出了进一步校正满足加工步长条件的NURBS样条参数增量的算式.同时对插补前弧面凸轮从动件运动规律曲线的修正、NURBS插补误差和插补过程的实现进行了计算与分析.结果表明,采用文中给出的方法,能显著提高弧面凸轮轮廓面的加工精度.     

CNC系统中任意空间圆弧的高速插补新方法

传统的CNC圆弧插补方法,无论脉冲增量插补法还是数据采样插补法,都是根据当前点来确定下一个插补点的位置。本文突破这种一步外推模式的束缚,提出两步递归插补的新思想,导出了一个用于CNC系统的任意空间圆弧的高速插补新方法,称为TPRI圆弧插补原理与算法。该算法不仅精度高,理论上可使所有的插补占点都落在圆弧上,而且计算简单,只需根据初始值递推,全部插补运算只只进行加、减和移位操作,不需要作第乘除运算。其计算量少,插补速度快。插补步长由允许弓高误差决定。此外本文还对插补算法的稳定性进行了证明;对插补误差和理论加工误差作出了误差估计。实践表明,该算法具有结构简单、计算量少、速度快、精度高、可避免繁琐的过象限处理,并易于扩展到坐标数控系统等特点。     

Curve interpolation with variable feedrate for surface requirement

Finish machining of a curved surface is often carried out by an NC system with curve interpolation in the field. This function, called a NURBS interpolation, adopts a feedrate optimizing strategy based on both the geometrical information of the curved path and dynamic properties such as the curvature of the curve, the allowable acceleration and the time constant. However, in the case of a finish cut using a ball-end mill, the curve interpolator needs to take the machining process into account for improved surface roughness, while reducing the polishing time. This surface roughness on high-speed machining is theoretically defined by the feed per tooth and the pickfeed at the given radius of the tool. In this study, the effect of low machinability at the bottom of a tool on surface roughness is also considered. A curve interpolation algorithm is proposed for generating particular feedrate commands that are able to control the roughness of a curved surface. The simulation of the machined surface by the proposed algorithm was carried out, and experimental results are presented. A feedrate scheme that depends on the inclination angle has important potential application in part finishes consistent with prescribed surface roughness. The results show that the proposed algorithm is potentially useful for roughness-controlled machining of curved surface products.