基于散乱数据点的数控加工刀位直接生成

研究了测量得到的散乱数据点在平面上投影点的边界轮廓提取算法；以抬刀次数最少为优化目标，通过引入计算几何中单调链的概念，确定了最佳的行切加工方向和最少单调链数；给出了在平面区域内行切法加工的刀位计算与Z字形刀位连接方法，该方法适用于模具型腔的刀位规划；针对圆环刀、球头刀和平头刀，提出了不发生干涉的曲面三轴加工刀位计算方法，可基于散乱点测量数据直接生成数控加工刀位，此刀位计算方法也可用于模具型腔的修复。最后，通过数值仿真验证了算法的可行性。     

从测量的散乱数据点云直接生成数控刀具路径的研究

提出了一种直接从测量的散乱数据点云用球头刀对自由曲面进行三轴数控加工时生成刀具路径的方法。不同于现有散乱点云基于逆向工程的刀具路径生成方法,本法考虑并估计了曲面加工误差和粗糙度。将散乱数据点云向XY平面投影,以获得的投影边界为刀具路径的主方向,然后根据曲面所需的加工误差和残留高度要求划分该投影数据点云,得到一系列刀位网格单元。通过最小化每个刀位网格单元的加工误差以确定每个刀位网格的节点位置,加权平均相关联刀位网格节点来对齐相邻刀位网格单元的边缘。为了缩短加工时间,裁去刀位路径上多余的线段,最终生成高效合理的数控加工刀具路径。已用实测的数据点云验证了本法直接生成刀具路径的有效性。     

基于散乱测量数据点的三轴数控粗加工刀位轨迹生成算法

提出了一种直接利用三维散乱测量数据点的三轴数控粗加工刀位轨迹生成算法。首先根据切层深度作一组垂直于Z轴的平面,去截取测量点云,得到一系列切层截面点集,再在每个切层面上组环并判断加工区域,规划出刀位轨迹,将每一分层平面上的刀位轨迹按适当的方式连接起来,就可构成零件的整体加工轨迹。该算法避免了由测量点构造曲面且由曲面来进行刀位轨迹生成的这一复杂过程。     

一种支持型腔粗加工刀具序列高效优化的刀具筛选方法

型腔加工是现代数控加工中广泛面临的一类加工问题。刀具筛选是型腔粗加工刀具序列优化过程中的一个重要环节。现有的基于几何、设备和工艺等约束的刀具筛选方法并不能判别因刀具之间相互制约而产生的冗余刀具,降低了刀具序列优化的效率。通过对比刀具组合过程中因不同刀具的优势互补而产生的效益增量与因换刀带来的相关效益损失量,建立一种用于判断刀具序列是否有效的分析模型;在此基础上,从刀具序列的组合形态的角度构造并证明一种可以判别部分冗余刀具的规则,并将其与基于几何、设备和工艺等约束的刀具筛选方法相串联,得到一种可支持刀具序列高效优化的刀具筛选方法;研究新方法的实现技术,包括刀具加工能力的估算方法和刀具组合有效性的计算方法;算例结果表明所提方法在去除冗余刀具上的效果明显,能为刀具序列的高效优化提供有效支持。     

基于图象的刀具路径生成技术

在许多广告、艺术品、模具等雕刻零件编程中,往往是通过扫描图象来获得零件的尺寸,这就需要一种能够基于图象的刀具路长生成技术。本文主要介绍了图象的轮廓跟踪算法、轮廓点过滤拟合处理算法以及各种基于图象轮廓线二维、三维雕刻加工技术。该技术已应用于自己开发的雕刻软件中,并在自己开发的数控雕刻机上加工试验,获得了较好的样品。     

基于网格曲面上空间填充曲线刀具路径生成算法研究

在细分网格曲面上,用最短哈密顿回路法通过连接网格节点去寻找最优路径,以形成填充曲线刀具路径。将空间曲面细分成有限四边形网格后,结合无向网上最短哈密顿回路求解算法,通过构建代价树的方法求解最短路径。应用了邻接矩阵的形式描述图形,及基于矩阵法数据存储的度数消减算法判断和处理图形,构建了空间网格曲面上最短哈密顿回路生成算法。通过一个曲面填充实例验证了构建算法的正确性,及用此方法生成曲面加工刀具路径的可行性。     

散乱数据点三角网格综合优化及分析

研究了在散乱数据点的三角网格划分后，对三角网格进行三角形形状和网格空间形状综合优化的方法，并结合应用实例进行优化效果分析。分析结果表明，通过对这种综合优化方法可同时获得三角形形状和网格空间形状都很好的网格拓扑结构。     

基于MasterCAM刀具路径快速生成技巧

数控技术一直在不断的发展与完善,现就如何利用MasterCAM快速建立和编辑高效、高质量的刀具路径进行讨论,并在实际应用中总结出一些技巧,提高工件的编程速度与生产效率。     

基于插铣加工的非等参数刀具轨迹生成方法

针对复杂多曲面通道的多坐标数控粗加工,提出了一种新的刀具轨迹生成算法.该算法以传统的插铣加工方法为基础,提出适合于复杂多曲面通道的新插铣方法;利用曲面参数线,使用B样务曲线正算反算方法,在流道划分的多个截面上做由初始孔到截面轮廓的渐变曲线;通过计算满足残留高度的走刀行距,在各个截面的渐变曲线上提取参数点并拟合出相应曲线,进而得到刀具接触点轨迹.     

普拉米特刀具有限公司 带有PNMx刀片的粗加工刀具

普拉米特推出的这款粗加工刀具配有PNMx刀片,操作人员可在全功率情况下操作机床,并安全进行重载粗加工。该款刀具在难加工条件下表现出众。其拥有具有专利的ThruLok技术,可实现固定大刀片的螺钉稳定在刀体上;切深可达10mm;锻造或铸造坚固外层,降低了刀片的磨损;且刀刃数便于转位。     

在优化的刀具路径上运行粗加工策略

正长期以来,使用CAM系统进行刀具路径优化已屡见不鲜,尤其是在模具行业中。然而,加工车间最近开始将这种能力与相对较新的加工策略和专门设计的整体旋转切削刀具配合使用,以优化粗加工操作。这种基于CAM的粗加工(或称为动态铣削)策略将刀具的接触弧和平均切屑负荷作为关键因素。通过经由CAM生成的刀具路径来操纵刀具的     

三角网格曲面加工刀具路径生成等误差步长算法研究

针对三角形网格曲面加工中刀具轨迹的误差均匀性问题,提出了一种等误差步长规划的刀具路径生成算法。该方法将刀具沿网格曲面运动方向的线性误差和转动误差联合作为设计公差,在满足给定精度要求条件下,通过控制设计公差来优化各条刀具轨迹上的刀触点的位置分布,并生成相应的刀位点。在生成完整三角网格曲面刀具路径时充分利用了网格曲面的边界特性,保证了边界一致性。实验表明:该方法生成的刀具路径保持了良好的边界一致性,并显著提高了加工精度和加工质量的均匀性。     

逼近散乱数据的矩形网格边缘误差的减小研究

基于SOFM神经网络构建的矩形网格模型可以实现密集散乱点数据自组织压缩,生成期望疏密程度和精度的双有序点列,但该模型存在边缘误差。为减小矩形网格的边缘误差,改进了矩形网格模型的训练模式,提出了3步训练模式。第1步采用整个测量点集,对矩形网格模型中的所有神经元进行整体训练;第2步采用测量点集中的边界点集,对矩形网格模型中的网格边界神经元进行训练;第3步采用边界点集中的角点点集,对矩形网格模型中的网格边界角点神经元进行训练。算例表明,应用该训练模式,可以有效减小矩形网格的边缘误差,矩形网格逼近散乱数据点集的逼近精度得到提高并覆盖数据点集整体分布范围。     

基于局部细分曲面拟合的散乱数据孔洞修补算法

在逆向工程应用中,对于带有孔洞的散乱测量数据,给出了孔洞自动识别算法,通过提取孔洞邻域的局部数据进行三角网格划分和网格化简,得到带有孔洞的基网格.提出了基网格孔洞三角划分方法进行孔洞填补,在此基础上采用最小二乘方法进行Loop细分曲面拟合得到光滑的细分曲面片.以孔洞边界为基准,给出了细分曲面裁剪算法去除拟合曲面的多余部分,最后得到精确的孔洞填补数据.     

点云直接生成刀具路径及其后置处理

通过最小化每个刀位网格单元的加工误差以确定每个刀位网格的节点位置,加权平均相关联刀位网格节点来对齐相邻刀位网格单元的边缘,生成高效合理的数控加工刀具路径.对所获得的具路径信息进行后置处理,根据机床的结构不同,采用了相应的坐标转换,生成用于三轴加工和五轴加工的G代码.利用Vericut软件,对数据点云直接加工的刀具路径进行了动态仿真,最后应用实例验证了后置处理生成G代码的有效性.     

一种散乱数据的三角剖分新算法

根据逆向工程中散乱数据点规模越来越大的趋势,为缩小剖分时搜寻和遍历数据点的空间范围,提高算法效率,提出了一种大规模散乱数据的空间划分方法及相应的数据结构和编码方案.同时,提出了外连剖分和内连剖分的概念,给出了基于局部增量网格扩张的3维散乱数据点的空间直接三角剖分算法.该算法的总体计算复杂度为O（N）,与三角剖分的典型算法相比,有效降低了其时间复杂度,提高了剖分后网格的质量.     

精确逼近密集散乱点数据的矩形网格

基于自组织特征映射(Self-Organizing Feature Map,SOFM)神经网络构建的矩形网格模型可以实现密集散乱点数据自组织压缩,生成双有序点列,但该模型存在矩形网格的逼近误差和边缘误差。为减小矩形网格的逼近误差和边缘误差,改进了矩形网格模型的训练模式。首先采用整个测量点集对矩形网格模型中的所有神经元进行整体训练;然后对矩形网格中的网格神经元的位置权重,沿网格顶点法矢方向进行修正;最后采用测量点集中的边界点集,对矩形网格模型中的网格边界神经元进行训练。算例表明,应用该训练模式,可以有效减小矩形网格的边缘误差,矩形网格逼近散乱数据点集的逼近精度得到大幅提高并覆盖散乱数据点集整体分布范围。     

基于数控工艺信息挖掘的型腔特征粗加工刀具序列优化决策方法

为有效提升数控加工过程中粗加工刀具的使用效率,提出一种基于数控工艺信息挖掘的型腔特征粗加工刀具序列优化决策方法。首先计算型腔特征的中轴变换表征数控加工的刀具轨迹,探究中轴变换与数控加工的映射机理;然后基于加工规则和中轴变换参数,挖掘隐含在型腔特征中的深层次数控工艺信息;最后综合考虑材料去除量和加工连续性,建立刀具序列决策的多目标优化模型,采用混合蚁群/模拟退火算法进行优化求解。实验结果表明,该方法能够高效、自动生成型腔特征最优粗加工刀具序列,提升企业数控工艺设计智能化水平。     

大型船用螺旋桨桨毂粗加工刀具路径规划研究

针对大型船用螺旋桨毛坯余量较大,相邻桨叶间存在重叠区,现有加工方法吊装复杂、需要二次装夹且叶根桨毂加工周期长等问题,提出了一种多轴对称加工叶根桨毂方案,并依据加工方案,应用定轴加工方法研究桨毂粗加工刀具路径规划.根据桨毂曲面特征,计算走刀行距与步长;基于定向包围盒(Oriented Bounding Box,OBB)干...     

平面任意区域加工的刀具路径生成技术

对平面任意区域填充加工技术进行了研究，给出了基于射的岛屿关系自动判断，提出了一种区域加工单元自动分割算法，研究了平面任意区域行切削填充加工刀具路径生成原理和软件关键模块的实现技术，该算法已成功地应用在自主开发的雕刻CAD／CAM系统中，通过加工实践，能够取得较好加工效果。