坐标测量机测量点通用可达性分析方法

坐标测量机接触式点位测量必须事先分析测量点的可达性以免测量时发生 碰撞,并给出测量点的可达方向,为测量方向选择提供基础。对于目前常见的各种类型探针, 论文提出了一种通用的测量点可达性分析方法。由用户交互建立任意类型的探针和测头等测 量机部件的简化模型,可达性分析首先根据探针类型快速排除不可达方向,然后通过计算测 量机部件与工件、夹具等障碍物的最小距离精确判断测量点在各个测量方向下的静态可达性 和动态可达性,由此可得到测量点的全部可达方向。在可达性分析中对障碍物进行了离散化 处理,因此,该方法适用于任意复杂程度的零件。     

基于Multi-Agent的人机环境仿真设计系统

提出了用于制造过程仿真和人机工程分析的多Agent智能设计系统。基于模糊多目标决策理论建立了虚拟人自适应作业行为仿真模型。在虚拟环境中,智能化的虚拟人能自主完成作业任务的仿真,优化自身的工作状态,同时提供人机工程的评估结果。通过仿真实验,证明了所用技术的可行性。     

基于广义代数旋转曲面的刚柔混合人体几何建模方法

为了满足计算机辅助人机工程应用软件对数字化人体模型外观逼真性及运动真实性的要求,提出采用广义代数旋转曲面进行刚、柔混合人体几何建模的方法.首先在拓宽传统代数旋转曲面的基础上,提出广义代数旋转曲面并给出曲面隐式方程组的表达方式;其次利用广义代数旋转曲面对人体肢体表面进行几何统一表示,并将主躯干(腰部和胸部)在姿态变换过程中视为柔性肢体;最后,通过应用实例表明了人体模型的有效性,并能较好地满足人机仿真的需要.     

数字化环境下装配尺寸链分析的几何方法

为了有效地解决复杂尺寸链的分析问题并提高尺寸链分析的效率,提出和建立基于产品三维数字化模型及参数化驱动技术的装配尺寸链分析方法--尺素链分析法.首先定义尺素和尺素链等概念,并在此基础上建立尺寸公差的尺素表示模型及其语义映射;然后给出尺素链构造方法、计算误差传递系数的几何度量方法以及尺素链分析的实现方法.该方法已在CATIA V5系统上实现,并结合某机构的装配尺寸链分析开展初步的应用.结果表明,尺素链分析可以达到传统装配尺寸链分析的目的.     

飞机结构件槽腔内面间最短距离计算算法

摘 要：在飞机结构件数控加工自动编程系统的开发过程中,由于零件的特征层面的工艺 性缺陷,特别是槽腔内面间的最短距离过小,容易导致零件加工复杂、成本过高甚至无法加工。 目前针对该模型问题主要采用人工检查的方式,不仅效率低且易出错。针对具有复杂形状,并 且包含开闭角、内陷等复杂特征的飞机结构件槽腔,其侧壁面间最短距离无法直接获取的问题, 提出飞机结构件槽腔内面间最短距离计算算法。首先给出槽腔以及与距离相关的术语定义,接 着在特征几何参数提取的基础上,将侧壁面间最短距离计算转化为线线间最短距离计算,并根 据槽特征的几何特性提出线线距离有效性判断准则以简化计算,求得槽特征内侧壁面间最短距 离。最后,以某飞机结构件模型为例,验证了该算法的可行性和有效性。     

面向数控加工的面等值自动分片方法

针对自由曲面在各工程领域应用时广泛进行分片,但很少关注其高精度边界线的快速生成问题,提出一般性的面等值分片原理及基于逐点跟踪的边界线生成方法.首先以基于曲面参数域等积三角剖分的重心采样法快速查找初始界点;然后以初始界点为起点,沿边界线延展方向逐点跟踪检测以构造有序离散界点集;最后将界点集样条插值生成边界线,并分割曲面.在此基础上,建立了面向加工的面等值自动分片算法.通过实例测试,验证了文中方法的可行性和有效性.     

飞机结构件CAD 模型窄面缺陷自动识别方法

飞机结构件数模中常存在狭窄拓扑面,易导致零件在加工成型过程中的各工程操作 难以进行。针对该问题,提出基于参数域边界分析的CAD 模型窄面缺陷自动识别方法。首先对 飞机结构件数模中常见的窄面缺陷进行描述与分类,并结合其几何特点与工程意义对窄面缺陷进 行了合理的定义;其次,对模型表面的任意拓扑面计算其有效参数域;然后,根据凹顶点构造狭 窄区域,并计算狭窄区域的长度和宽度,判断其是否为窄面缺陷;最后,给出方法的实现流程并 开发了相应的算法,结合实例证明了所述方法的正确性和有效性。     

后置处理中平面轮廓拐角加工程序自动生成技术

为解决早期数控程序中没有考虑拐角加工问题,本文提出了围绕NC 代码 识别拐角并自动生成拐角加工数控程序算法,以满足产品升级与加工高要求之需,进一步确 保数控加工安全与零件表面质量。为实现拐角识别,首先总结归纳常见数控代码结构;其次 还原NC 代码的几何形态并采用线链表示,计算线链走向、线链边之切矢;将拐角分为点式 拐角与圆弧式拐角两大类型,综合拐角的离散结构与线链的封闭性,给出了拐角的识别原理 与相应准则。拐角加工按分层铣削加工,从刀具轴向上减少刀具在拐角位置处加工瞬时的切 削量;各层拐角加工刀轨由进刀、切入、拐角加工、切出与退刀五段组成;层间刀轨采用进 退刀连接线衔接。最后用实例验证了该算法的正确性。     

二维图形最狭长包络矩形的求解原理及方法

最狭长包络矩形是二维图形的一个潜在几何属性,可作为平面外形智能设 计、板料优化排样及图像自动识别的重要依据。目前国内外尚无此课题的专门深入研究。提 出了最狭长包络矩形的概念,将任意二维图形的最狭长包络矩形的求解转化为对其凸包的最 狭长包络矩形的求解。明确给出了过凸包上给定4 个顶点的包络矩形的包络角及长宽比求解 公式,并通过分析包络角及长宽比求解公式之间的关系,证明了凸多边形至少存在一条边与 其最狭长包络矩形的一条边共线。基于该定理,求解并比较与二维图形的凸包的n 条边分别 共线的n 个包络矩形的长宽比,得到了二维图形的最狭长包络矩形。最后用实例验证了定理 和求解方法的正确性和应用效率。     

后置处理中平面轮廓拐角加工程序自动生成技术

为解决早期数控程序中没有考虑拐角加工问题,本文提出了围绕NC代码识别拐角并自动生成拐角加工数控程序算法,以满足产品升级与加工高要求之需,进一步确保数控加工安全与零件表面质量。为实现拐角识别,首先总结归纳常见数控代码结构;其次还原NC代码的几何形态并采用线链表示,计算线链走向、线链边之切矢;将拐角分为点式拐角与圆弧式拐角两大类型,综合拐角的离散结构与线链的封闭性,给出了拐角的识别原理与相应准则。拐角加工按分层铣削加工,从刀具轴向上减少刀具在拐角位置处加工瞬时的切削量;各层拐角加工刀轨由进刀、切入、拐角加工、切出与退刀五段组成;层间刀轨采用进退刀连接线衔接。最后用实例验证了该算法的正确性。