基于三角面-三角形相交检测的五轴数控加工碰撞干涉检测算法研究

碰撞干涉检测速度是五轴数控加工的关键难题之一。为了提高碰撞干涉检测速度,提出一种新的基于三角面片的碰撞干涉检查算法。使用分层OBB和八叉树相结合的算法快速检测出被检测面上可能存在干涉的碰撞叶子节点,将碰撞叶子节点用三角面片表示出来;在包含碰撞干涉叶子节点的三角面片和OBB的三角面片之间,通过三角面片的矢量判别法实现工件表面和加工轴之间的碰撞干涉检测。该算法克服了传统算法速度慢、效率低等问题,提高了碰撞干涉检测的准确性和精度。     

基于混合八叉树模型的电火花数控加工仿真研究

首先将混合式八叉树数据结构引入电火花数控加工的几何仿真算法,接着提出了一种实用的电极损耗补偿算法,同时在加工仿真中考虑了放电间隙;然后叙述了从零件实体的CSG模型或B－Rep模型转换为相应的混合式八叉树数据结构的过程,并在这一混合式八叉树模型的基础之上完成了仿真过程,最后通过一个零件加工几何仿真实例验证了所提出的算法的可行性和有效性。     

数控加工仿真中自由曲面的碰撞干涉检验

碰撞干涉检验是数控加工仿真的主要目的之一.文章解决了数控加工仿真中的自由曲面碰撞干涉的问题:把碰撞干涉分为四种情况,对其分别提出不同的检验方法,并阐述了具体的解决方案.这些方法对3-5轴数控机床均适用.其中提出的刀具与曲面全局干涉的检查算法解决了求曲面到刀具最小距离的问题,即根据曲面到刀轴最小距离判断刀具是否与曲面发生干涉.     

自由曲面五坐标端铣加工干涉避免的研究

基于平底端铣刀有效切削轮廓曲率与刀触点曲面法曲率匹配,初定刀具姿态,再通过刀具圆柱面与曲面求交,推导了交线上各点坐标的计算公式.利用交线上干涉点数据,计算并调整刀具姿态,避免切削刃后缘和侧缘过切被加工表面,消除瓶颈干涉.与用刀触点曲率半径计算并消除瓶颈干涉的方法相比,该方法更合理、更实用.     

基于八叉树编码的铸件点云融合简化方法北大核心

高精度三维扫描设备扫描后会产生高密度的点云,对存储容量要求高,处理算法耗时长。为了减少这两方面的需求,通常采用表面简化算法作为预处理阶段。针对铸件浇冒口切割的点云简化要求,提出了一种新的点云特征融合简化方法。首先通过八叉树编码将原始点云数据分成多个边长指定的子立方体,并保留离子立方体重心最近的点;其次,使用k-邻域法来得到点云的特征向量,从而计算出点云的曲率特征,根据可调曲率阈值将点云数据划分为多个区域;最后,将随机采样方法与基于区域重心的简化方法相结合,对铸件点云数据进行简化。结果表明,所提出的铸件点云简化方法与区域重心法和包围盒法相比,速度分别提高29.9%和33.8%,而且保留的特征点分别提高15.1%、19.2%;与随机采样法相比保留的特征点提高20%,简化率基本相同。因此,此方法能够获得有效准确的铸件点云简化数据,可用于提升自动化工业生产中铸件切割的准确度和工作效率。     

基于改进遗传算法的刀具干涉检查算法研究

针对复杂螺旋面数控加工中的刀具干涉问题进行了研究,以最小有向距离理论为基础结合改进的遗传算法,将刀具干涉检查问题转化为求取目标函数的全局最优值问题,以此来进行干涉判断.通过螺杆加工实验,验证该算法的可行性与有效性.     

基于YOLOv7-mask和ORB-SLAM2的语义八叉树地图构建

针对传统视觉SLAM构建的地图不具有语义信息的问题,提出一种基于深度学习算法的八叉树地图构建方法。该方法采用YOLOv7-mask对图像进行实例分割,得到像素所属类别信息,生成语义灰度图,并结合ORB-SLAM2,将新关键帧投影生成语义点云地图,最终将语义点云地图转换成语义八叉树地图进行存储。通过搭建实验平台,构建了不同状况下实验室场景的语义八叉树地图,验证了所提方法的可行性。     

螺旋曲面的四自由度加工方法

文章在研究螺旋曲面的加工原理的基础上,提出以工件旋转、刀具的坐标变化以及刀具的螺旋角度变化为基础,按空间包络法计算刀触点轨迹,由四轴插补形成了刀具沿螺旋线方向的进给运动,从而实现了前后两个加工截面之间的螺旋位置关系。该方法在国内首次提出四轴坐标系下应用无瞬心包络铣削理论实现螺旋曲面加工,为四轴联动数控机床加工复杂螺旋曲面提供了可靠的理论基础。     

基于UG电池盒注射模型芯及电极的数控加工

以注射模型芯电极设计与数控加工为例,结合企业生产实际,采用UG电极设计模块与建模模块相结合的快捷方法进行电极设计,采用优化的数控加工工艺对零件进行数控加工编程,并采用自定义的后处理文件生成了相应数控系统的数控代码。实验结果表明该零件的加工质量达到了预期的加工要求,为型腔模具的电极设计与数控加工提供了设计思路和方法,对其他类零件的数控加工方案具有重要的指导意义。     

基于3D模型的数控机床主轴箱装配和运动仿真研究

在数控机床主轴箱的设计中,采用三维设计方法,利用Pro/E对其进行了三维实体建模及装配设计,并通过动态仿真和干涉分析,以验证设计方案的可行性.该方法提高了产品的设计质量和设计效率,为产品的结构优化设计提供了有效的途径.