鞋楦特征识别与数据光顺

光顺的数据是鞋楦曲面建模的基础,必须对测量得到的含有噪音成分的原始数据进行识别和光顺处理．本文分析了尖点的分布规律,给出了基于曲率的尖点识别方法,并得到了两种求解曲率的方法．针对尖点识别过程中尖点阉值大小的确定问题,提出了一种自动调整的阈值确定方法,提高了算法的效率,同时有效的避免了尖点的漏判和多判问题．在尖点识别的基础上,对鞋楦数据尖点曲线和截面曲线分别进行了最小二乘和多点求均值的光顺处理,得到符合要求的光顺的鞋楦数据．     

面向速度各点异性的刀具运动扫掠体建模与仿真

根据刀具回转体的几何特点,考虑刀具运动时表面各点的速度差异性,建立了回转体的球体模型,计算了多轴数控加工的刀具扫掠轮廓线,进而获得了刀具扫掠包络面,并进行了加工过程仿真验证。算法考虑了多轴数控加工机床运动链和多轴刀具运动的速度特点,无需复杂的方程求解和数值分析,直接简单准确地确定了刀具运动扫掠体的几何表达。     

多轴加工无干涉刀具路径生成算法研究

多轴数控加工中刀具路径的计算直接影响加工零件的精度和加工效率。本文介绍了一种平底刀多轴无干涉刀位轨迹生成算法,在刀轴方向上消除干涉量。首先对参数曲面进行三角离散化,根据曲面相应点的法矢布置初始刀具位姿。构造曲面和刀具的OBB模型,通过包围盒间的快速相交测试得到刀具与曲面的干涉三角片,在此基础上,采用解析方法计算刀具与干涉三角片在刀轴方向上的干涉量,修正刀位点,最后得到无干涉刀位轨迹。     

大型螺旋桨五轴加工中基于方向包围盒层次树的全局干涉碰撞检测

针对大型螺旋桨五轴加工中重叠区存在的全局干涉碰撞，构建了一种基于动态OBB层次树的检测算法：建立螺旋桨和特殊铣刀头的方向包围盒层次树，利用多刚体系统的运动学理论，获得螺旋桨和特殊铣刀头在每个加工位置处包围盒的动态坐标变换矩阵，根据分离轴理论，实现每个加工位置的全局干涉碰撞检测。通过包围盒分组以及运动趋势判断，提高了全局干涉碰撞检测算法的效率。     

七轴五联动车铣机床的恒表面进给速度控制

针对1种七轴五联动车铣机床,在分析机床运动模型及其求解的基础上,提出了2种恒表面进给速度的控制方案,并就进给速度的几个限制条件进行了详细论述。实践表明,这些方法是行之有效的。     

五轴联动的后置处理系统设计与实现

介绍了后置处理的主要任务：机床运动建模,非线性误差与进给速度的校核与处理,数控加工程序的生成。针对一种五联动车铣机床,从机构学的角度论述了机床的结构模型,以坐标变换的方式建立了机床的运动模型,详细论述了机床的运动模型求解。在此基础上开发了一套机床的后处理软件,实验证明,效果良好。     

连续小直线段高速高精插补中的动力学约束条件

针对连续小直线段高速高精插补算法中起始点和终止点的速度规划，建立了包含机床加减速性能、转接处误差控制、最大加速度以及机床负载功率等的速度约束条件．通过仿真实验得出：当连续小直线段间拐角较小时，机床加减速性能是影响加工效率和表面精度的最主要因素；当拐角增大到一定程度时，误差的限制成为约束速度提高的主要矛盾；当拐角较大时，机床的最大驱动力矩起到主要作用．     

大型叶片五坐标数控加工进给速度优化

针对大型叶片数控加工中存在加工余量分布不均匀的现象 ,本文在建立叶片毛坯曲面模型的基础上 ,提出了一种基于恒切削量的进给速度优化算法 ,在计算刀位轨迹、生成 NC代码的过程中实现了进给速度的优化。实践表明 ,这种方法能够提高大型叶片的五坐标数控加工效率 ,降低刀具磨损 ,改善叶片表面加工质量。     

轻金属焊接学术前沿及其研究领域

综述了2008年8月国家自然科学基金委员会工程与材料科学部在西安临漳召开的"轻金属焊接关键基础研究"中青年学术论坛所得出的轻金属焊接学术前沿及其研究领域.该论坛是在国家重大需要及学科发展两大背景下,为了凝练轻金属焊接中的共性基础研究问题而召开的,论坛特别邀请了国内30余位专家学者进行了为期2天的学术交流与研讨,与会代表达到90余人.经与会学者充分研讨提出了四个值得重视的学术前沿,即:轻金属焊接工艺与力学行为相关理论基础、轻金属焊接结构可靠性与寿命评价的基础研究、轻金属焊接机理及焊接技术优化、轻金属焊接数值模拟与仿真技术.该论坛的召开对于凝练轻金属焊接中的共性基础科学问题,发挥国内中青年学者的积极性,促进轻金属焊接基础研究成果在整体焊接结构制造业中的应用具有极其重要的意义.     

基于最小距离法的鞋楦加工无干涉刀具轨迹生成

在刀具及鞋楦三维模型离散数据的基础上,通过曲面的空间变换,将干涉检查转化为基于投影方向的最小距离判断,实现了鞋楦加工的无干涉刀具轨迹生成。对于计算刀位点时计算量大的问题,提出了一种针对鞋楦曲面特征的最小距离点的快速搜索方法。实际加工表明,提出的算法能够较好地提高鞋楦的加工质量和效率。
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