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基于改进型Butterfly细分的三角网格自由曲面环形刀具轨迹规划

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计算机集成制造系统 2016年第11期22卷 2513-2521页

作者：王琪瑞冯毅雄张子贤程锦谭建荣浙江大学机械工程学院浙江省先进制造技术重点研究实验室浙江杭州310027 东京工业大学机械科学与工程科

针对刀具轨迹连续性差、切削刀具负荷波动大的问题,提出一种基于改进型Butterfly细分的三角网格曲面环形刀具轨迹规划方法。以三角网格曲面的几何特征为基础构建曲面定点数据表达结构,结合环形刀的几何特征对刀触点(CC点)的刀具曲面及... 详细信息

针对刀具轨迹连续性差、切削刀具负荷波动大的问题,提出一种基于改进型Butterfly细分的三角网格曲面环形刀具轨迹规划方法。以三角网格曲面的几何特征为基础构建曲面定点数据表达结构,结合环形刀的几何特征对刀触点(CC点)的刀具曲面及工件曲面进行几何分析,构建三角网格曲面环形刀切削模型。根据切削刀具干涉原理计算刀具的最小前倾角以获得切削路径的最大宽度,并据此采用改进型Butterfly细分方法对三角网格曲面进行细分,使刀具轨迹的行距达到切削路径宽度的要求。以曲面轮廓曲线为初始刀具轨迹,沿着三角网格边界进行螺旋型刀具轨迹刀触点(CC点)的逐行规划,最终根据环形刀几何模型求解刀心(CL点)位置。根据选择的刀具参数和给定的残余高度要求,仿真生成的三角网格曲面螺旋刀具轨迹的连续性好,从而降低了切削刀具负载的波动,最后通过机加工实验验证了刀具轨迹的可行性。

关键词：数控加工刀具轨迹三角网格自由曲面改进型Butterfly细分

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组合曲面参数线五坐标加工刀具轨迹的计算

计算机辅助设计与图形学学报 2003年第10期15卷 1247-1252页

作者：吴福忠柯映林浙江大学机械与能源工程学院杭州310027

提出了组合曲面间拓扑关系的建立方法通过对曲面相邻边界及相邻角点拓扑信息查询 ,完成刀具路径的合理组织 ;针对目前在给定加工精度时确定参数增量算法存在的不足 ,提出基于等参数线的走刀步长追踪法 ,并对曲率半径趋于无穷大的情况... 详细信息

提出了组合曲面间拓扑关系的建立方法通过对曲面相邻边界及相邻角点拓扑信息查询 ,完成刀具路径的合理组织 ;针对目前在给定加工精度时确定参数增量算法存在的不足 ,提出基于等参数线的走刀步长追踪法 ,并对曲率半径趋于无穷大的情况及直纹面加工的情况进行单独处理 ,保证了算法的稳定性和有效性在此基础上 ,系统地阐述了组合曲面加工中刀触点。

关键词：组合曲面数控加工参数线法五坐标加工刀具轨迹

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CNC系统中曲面交线加工刀具轨迹直接插补

自动化学报 1996年第5期22卷 554-560页

作者：周艳红周云飞周济周祖德华中理工大学机械学院

提出并实现了在ＣＮＣ系统中完成曲面交线加工刀具轨迹直接插补的构想，可极大提高ＣＮＣ系统的几何轨迹控制能力和使用性能．给出了一个适用于球头刀加工的插补算法及其．加工误差估计，证明了算法的稳定性．理论分析和实践表明，该算... 详细信息

提出并实现了在ＣＮＣ系统中完成曲面交线加工刀具轨迹直接插补的构想，可极大提高ＣＮＣ系统的几何轨迹控制能力和使用性能．给出了一个适用于球头刀加工的插补算法及其．加工误差估计，证明了算法的稳定性．理论分析和实践表明，该算法精度高、计算量小且稳定．

关键词： CNC 曲面加工刀具轨迹插补

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一种有向投影的测量数据刀具轨迹生成技术

西安交通大学学报 2011年第9期45卷 11-14页

作者：韩有昂张英杰喻明让西安交通大学机械工程学院西安710049

为解决实物反求工程中零件加工精度和效率低的问题,提出了一种适合于测量数据的有向投影算法,并用于刀具轨迹的生成.按照投影原理,通过一个迭代过程不断地更新交点附近的邻近点集,再利用最小二乘法建立近似平面来计算其与投影线的交点,... 详细信息

为解决实物反求工程中零件加工精度和效率低的问题,提出了一种适合于测量数据的有向投影算法,并用于刀具轨迹的生成.按照投影原理,通过一个迭代过程不断地更新交点附近的邻近点集,再利用最小二乘法建立近似平面来计算其与投影线的交点,直至达到要求的误差精度.研究了基于参考曲面的刀具轨迹生成机理,先构造参考面并确定采样点,然后将其沿着投影方向映射到偏置点云上,再采用三次B样条曲线插值法生成刀具轨迹.实验表明,该方法可以有效地避免曲面重建,并且计算稳定、操作简单,从而提高了实物反求的效率和精度.

关键词：刀具轨迹反求工程最小二乘法投影

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复杂参数曲面刀具轨迹铺放算法

计算机集成制造系统 2010年第5期16卷 994-997页

作者：李万军赵东标牛敏南京航空航天大学机电学院江苏南京210016 山东工业职业学院机电工程系山东淄博256414

结合空间填充曲线法与等残留高度法的优点,提出了一种新的刀具轨迹铺放算法。对u和v方向的等残留高度路径进行叠加求交,用参数变量代替笛卡尔坐标进行自由曲线求交,速度远高于包络面求交法。将每相邻的四个交点作为一个路径回路,通过综... 详细信息

结合空间填充曲线法与等残留高度法的优点,提出了一种新的刀具轨迹铺放算法。对u和v方向的等残留高度路径进行叠加求交,用参数变量代替笛卡尔坐标进行自由曲线求交,速度远高于包络面求交法。将每相邻的四个交点作为一个路径回路,通过综合条件判断回路合并方向,使得合并过程满足哈米尔顿回路要求,最终合并得到的哈密尔顿回路即为刀具路径。该方法能够生成近似最短并且连续的刀具轨迹,缩短了自由曲面加工的时间。通过实例验证了该方法的有效性。

关键词：空间填充曲线等残留高度刀具轨迹回路数控系统

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机器人模具抛光自由曲面刀具轨迹的生成研究

中国机械工程 2001年第4期12卷 401-404页

作者：王通袁楚明陈幼平周祖德华中科技大学武汉市430074 华中科技大学机械科学与工程学院华中科技大学机械科学与程学院武汉理工大学武汉市430070

以 HNC- IR教学机器人为对象 ,对机器人模具抛光中自由曲面的抛光刀具轨迹的生成和干涉处理进行了研究 ,提出了适合于机器人抛光的自由曲面刀具轨迹生成算法。此算法生成的抛光刀具轨迹具有形式简单、在曲面表面分布均匀等优点。

关键词：自由曲面抛光刀具轨迹机器人模具

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带倒角平底刀曲面加工无干涉刀具轨迹生成

中国机械工程 1998年第9期9卷 25-27页

作者：詹泳周艳红周云飞华中理工大学数控技术所湖北武汉 430074 华中理工大学湖北武汉

对自由曲面ＮＣ加工中刀具轨迹生成技术和干涉处理方法进行了分析，以曲面模型→刀具接触点数据→无干涉刀位数据为基本求解策略，研究开发出适用于带倒角平底刀无干涉刀具轨迹生成的新算法。该算法具有干涉检测彻底、处理效率高、稳定... 详细信息

对自由曲面ＮＣ加工中刀具轨迹生成技术和干涉处理方法进行了分析，以曲面模型→刀具接触点数据→无干涉刀位数据为基本求解策略，研究开发出适用于带倒角平底刀无干涉刀具轨迹生成的新算法。该算法具有干涉检测彻底、处理效率高、稳定性好等优点。

关键词：自由曲面数控加工刀具轨迹干涉处理平底刀

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基于顶点偏置的STL模型刀具轨迹生成

辽宁工程技术大学学报（自然科学版） 2007年第2期26卷 273-275页

作者：朱虎李建雨沈阳航空工业学院机械与汽车学院辽宁沈阳110136 国立首尔大学机械航空工学部

为生成STL模型无干涉的刀具轨迹,利用与顶点相连的各三角面片的法向向量,计算出各顶点的偏置点,并由这些偏置点构造完全由三角面片组成的偏置模型;用平行截面对偏置模型进行切片,在二维空间内对所得交线段进行裁剪与连接处理,得到刀具... 详细信息

为生成STL模型无干涉的刀具轨迹,利用与顶点相连的各三角面片的法向向量,计算出各顶点的偏置点,并由这些偏置点构造完全由三角面片组成的偏置模型;用平行截面对偏置模型进行切片,在二维空间内对所得交线段进行裁剪与连接处理,得到刀具轨迹。算法实例表明该方法具有可行性。

关键词：快速成形技术数控加工 STL模型刀具轨迹

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刀具轨迹优化及多轴数控加工仿真研究

制造业自动化 2014年第22期36卷 9-12,22页

作者：沈渤飞牛兴华赵锐王添丁赵铁民天津理工大学天津市复杂系统控制理论及应用重点实验室天津300384

三轴数控机床加工复杂曲面零件时,一次装夹无法完成整个加工过程,为了避免由多次装夹造成的定位误差,需要采用多轴数控机床进行加工。提出一种刀具轨迹优化算法——改进的等距偏置法,将其嵌入到SIEMENS NX软件中,并应用VERICUT软件进行... 详细信息

三轴数控机床加工复杂曲面零件时,一次装夹无法完成整个加工过程,为了避免由多次装夹造成的定位误差,需要采用多轴数控机床进行加工。提出一种刀具轨迹优化算法——改进的等距偏置法,将其嵌入到SIEMENS NX软件中,并应用VERICUT软件进行五轴数控加工整体叶轮的加工仿真。该算法既保证了刀具轨迹的分布均匀,又提高了加工效率。

关键词：加工仿真刀具轨迹轨迹优化 VERICUT