用遗传算法求解表面间的最小有向距离

在复杂曲面数控加工的刀具轨迹计算和刀具干涉检查中，需要求解刀具表面和工件表面之间的最小有向距离.为此，以最小有向距离原理为基础，利用遗传算法可以全局寻优的有点，结合五点寻优算法，对遗传算法进行了改进.通过嵌入局部优化复制算子，按计算进程控制交叉位串，引入禁忌搜索算法等方法提高遗传算法的收敛速度，以此来求解刀具表面和工件表面之间最小有向距离.此算法应用于复杂螺杆数控加工的自动编程系统开发中，取得了较好的效果.     

浮雕薄层制造技术中的刀具路径规划

对浮雕等值平面图形的拓扑结构进行了研究，提出了加工区域刀具干涉或过切问题的处理办法，以此为基础建立了浮雕等值平面加工刀具路径自动生成算法。     

浮雕薄层制造技术中的刀具路径规划

对浮雕等值平面图形的拓扑结构进行了研究，提出了加工区域刀具干涉或过切问题的处理办法，以此为基础建立了浮雕等值平面加工刀具路径自动生成算法。     

自由曲面截面线无干涉刀轨生成方法的研究

截面线法是数控加工中重要的也是应用较为广泛的一种刀具轨迹的生成方法．以球形刀加工自由曲面为例，对截面线无干涉刀轨生成方法进行了研究与探讨．该方法实现了对刀具干涉的快速分析检测与处理，提高了数控加工和生产效率．此外，该方法不仅可以在数控加工中生成无干涉刀具轨迹，而且可以确定加工中的欠切区域，以便于后续加工．     

铣削加工法向圆弧锥齿轮的干涉研究

法向圆弧锥齿轮是基于Bertrand共轭原理发展起来的一种新型传动形式，研究内容旨在对该种齿轮的加工进一步完善；以曲率轴为手段研究了该种齿轮采用盘状环面铣刀和指状环面铣刀加工时的干涉问题，通过分析刀具轴线的位置和刀具半径的影响，给出了不发生曲率干涉时应满足的条件；研究结果表明，采用指状环面铣刀加工时一定不会发生曲率干涉，盘铣刀加工时不发生干涉的条件与刀盘直径的最大值有关；研究结果对完善该齿轮的加工工艺具有重要意义.     

基于极坐标投影法的五轴加工刀具路径生成法

针对五轴加工中刀具矢量变化较大且易产生干涉的问题,提出了基于极坐标投影法的五轴加工刀具路径生成法。利用微分几何理论计算得自由曲面的法矢、主曲率及其极值,利用极坐标投影法获得刀轴矢量,并求得可能的干涉区域;应用等距偏移曲面法计算出曲面数控精加工刀位数据,并通过控制切削残留高度的方法求得切削行距。结果表明,极坐标投影法可以得到无干涉的五轴加工刀位数据,并可以获得均匀变化的刀轴矢量。     

数控图形自动编程系统中的加工干涉与动态模拟

在分析加工干涉形成原因的基础上，提出了采用一种计算机刀具半径补偿的矢量算法以避免加工干涉，同时给出了判断干涉以及在自动编程系统中动态显示干涉的方法     

确定硬质合金刀具可靠度的理论研究

硬质合金刀具断续切削淬硬钢时，刀具的主要失效形式是疲劳破损．确定刀具的可靠度对于提高自动化加工系统的可靠性有十分重要的意义．利用刀具内最大拉应力超过刀具材料临界疲劳应力作为刀具失效的判据。把刀具看成一系列小单元组成的串联系统，利用干涉理论确定出每个单元的可靠度，进而建立了刀具的可靠性模型．并给出了确定临界疲劳应力分布的过程．     

鞋楦数控加工中基于曲面离散生成刀轨的方法

从基于曲面离散点的角度，研究了在鞋楦的数控加工中无干涉刀具轨迹生成的方法。主要处理过程如下：1）鞋楦曲面离散点的获取，将曲面按精度要求离散成点，由这些点阵信息代替曲面信息；2）刀位点的计算，对每一初始刀位点，检查刀具是否与曲面的离散点产生干涉，若产生干涉，就沿刀轴方向退刀来消除干涉；3）对刀位路线进行规划，生成刀具轨迹，由试验结果可知，该算法精度较高，已用于鞋楦的数控加工。     

闭式叶轮铣削加工干涉自修正轨迹规划算法

针对目前绝大部分商用CAD/CAM软件在刀具轨迹规划过程中只能检测干涉碰撞的发生、而无法自动生成无干涉碰撞刀具轨迹的问题,提出了一种干涉碰撞自修正算法.该算法提取避让几何体边界,利用配置空间理论把提取的避让几何体边界映射到二维配置空间中,将三维空间中的干涉碰撞问题转化到二维空间中,并利用空间分区二叉树、多边形偏置等算法,解决了自动修正干涉碰撞处刀具姿态的问题.应用该算法生成了闭式叶轮流道的刀具轨迹,从刀具轨迹规划的效果上看,提出的算法确实避免了闭式叶轮刀具轨迹规划过程中干涉碰撞的发生.     

基于遗传算法的无干涉刀位轨迹计算

无干涉刀位轨迹的生成是复杂曲面数控加工编程中的核心问题.以最小有向距离原理为基础，通过对遗传算法进行改进，采用实数编码，引入局部最优徘徊策略和小生境遗传算法思想，充分发挥其全局寻优的特点，获得无干涉刀位轨迹.将其与局部寻优算法得到的刀位轨迹进行比较，可以确定加工中的欠切区域和欠切削量.该方法不仅可以在数控加工中生成无干涉刀位轨迹，而且可以为后续补充加工提供编程数据，在复杂螺杆数控加工的自动编程系统中应用，稳定可靠，收敛性好，计算效率较高.     

飞机翼身交点精加工通信系统设计与集成技术

针对飞机翼身交点精加工现场协调与监控不便,过多的人工参与会带来较大的风险和不确定性问题,为了消除机身、机翼制造与装配误差,提高自身制造准确度及翼身协调准确度,提出基于西门子SINUMERIK 840D数控系统的飞机翼身交点精加工通信系统的设计与集成方法.结合现场飞机数字化装配系统配置及翼身交点孔精加工工艺流程,有效集成数控加工技术及数字化孔/面测量技术,开发了数控机床状态监控、精加工任务管理和站位管理等功能.将可加工性评价、交点孔/面精加工和精加工检验等环节有机结合,实现了精加工过程的自动化集成.通过实际机型精加工应用验证,该软件系统满足实际工程需要.     

等厚形三面轴孔的加工方法及其配合精度

本文介绍了等厚形三面型面的廊形曲线方程和加工特点，指出等厚形三面柱面是两个要素的配合，必须控制两个几何要素的尺寸和精度，并推荐了平均直径Ｄ和偏心量ｅ的尺寸系列，公差等级和检测方法。     

叶片模的在线检测

通过对叶片模的在线检测技术研究，提出了一种具有测头半径三维补偿并适合于自由曲面工件的在线检测方法，并对该方法进行了精度分析。设计了用于数控测量的软件。     

零件上常见孔、键槽等对称结构的正确尺寸标注

尺寸标注是绘制零件工作图的一项重要内容,零件图中的尺寸是加工和检验零件的重要依据,尺寸标注是否正确将直接影响零件的加工难易和精度,尤其对于零件上孔、键槽等对称结构的尺寸标注,视其有无对称度形位公差要求和使用要求的不同,这些对称结构的尺寸标注形式也是灵活多变的,本就此展开讨论将正误尺寸标注图例进行分析对比,以便在实际尺寸标注工作中能综合考虑使用要求和制造难易程度,做到合理配置尺寸从而提高综合技术经济效益。     

计算机辅助螺栓球节点设计

结合网架(网壳)CAD软件开发,提出了一种螺栓球节点设计的方法,利用该法进行节点设计,在有限元分析确定各杆轴力和管径的基础上可将螺栓球节点各构件一次性确定,避免了试选和反复验算.并对螺栓球设计公式进行了修改,利用修改后的公式进行设计,可大大减轻设计、绘图、加工的工作量.     

多锥面法兰几何特性对法兰联接应力松弛的影响研究

法兰连接应力松弛,是法兰联接失效的最主要原因,从减小法兰联接应力松弛,避免法兰联接失效的角度,设计一种新型多锥面法兰,并对法兰结构和几何特性进行理论论证和实验研究,证明多锥面法兰实际加工公差是影响多锥面法兰联接松弛的主要内在因素;对多锥面法兰的精度设计、加工和检验有着重要的指导意义.     

FDH包围盒法进行数控仿真加工的碰撞干涉检验

针对数控加工仿真的特点主要采用基于FDH包围盒法,采用分步检测方式进行碰撞干涉检测.首先进行粗检,将多数明显不相交物体对进行快速排除;然后进行细检,对可能相交的物体对进行进一步检测,检测出潜在的相交区域;最后进行精检,检测物体基本体素(三角面片)之间是否相交,从而判断是否发生赶撞干涉.此方法能在保证检测精度的同时提高检测效率,满足仿真加工的实时性的要求.     

Digital Design and Manufacture of Spatial Cams

1 Introduction Since spatial cam mechanisms have excellent kinematic and dynamic characteristics ,they are widely usedinmany types of automatic machines such as automatic assembly machinery, machine tools ,printing presses ,in-ternal combustionengines andtextile machines[1].The excellent dynamic and dynamic characteristics of the spa-tial cam mechanisms are ensured by the precise contour surfaces ,therefore the elements of spatial cam mecha-nisms must have higher machining accuracy.As a practi…     

A general,fast and robust B-spline fitting scheme for micro-line tool path under chord error constraint

The discontinuity of linear tool path(or G01 blocks) brings about unnecessary feedrate deceleration and fluctuation during machining. To improve the continuity, the linear tool path is usually smoothed by the local transition method or the global fitting method. For micro-line tool path, the transition method will significantly decrease the machining efficiency and introduce feedrate fluctuation. The global fitting method cannot be directly used in the NC interpolation because the indispensable chord error checking and iterative fitting processes are computation-intensive. This paper presents a general, fast and robust B-spline fitting scheme under chord error constraint for high speed interpolation of micro-line tool path. The proposed fitting method guarantees the chord error by utilizing the strong convex hull property of B-spline curves. The knot vector and control points are initially generated by a progressive iterative approximation method and locally refined to conform to the chord error constraint by using an analytical method. The analytical approximation and refining methods avoid solving a linear system of equations that is necessary in the standard B-spline fitting method. The feasibility and efficiency of the proposed scheme has been verified via simulations and experiments. Compared with the traditional fitting method, the proposed scheme can strictly constrain the chord error and can significantly decrease the computational load. Compared with the transition scheme, the proposed scheme can significantly increase the machining efficiency for the same micro-line tool path under the same chord error tolerance.