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大连理工大学硕士学位论文数控刀具轨迹自动生成方法的研究与应用姓名：曹扬申请学位级别：硕士专业：软件工程指导教师：王秀坤20070401数控刀具轨迹自动生成方法的研究与应用作者：曹扬学位授予单位：大连理工大学相似文献(10条)1.学位论文芦光数控加工中基于反求任意曲面刀具轨迹生成的研究2008随着工业的快速发展，具有自由曲面的复杂外形零件越来越多，精度要求也越来越高。数控加工技术已成为这类产品加工的主要方法。这些产品加工时往往没有现成的图纸或CAD模型。近年来发展起来的反求技术已成为这些产品获得CAD模型的重要手段。因此，基于反求工程的自由曲面数控加工技术在众多领域得到了广泛应用。本文对基于反求工程的自由曲面的三维数据获取、测量数据预处理、曲面重构以及数控加工刀具轨迹生成进行了研究和应用。重点介绍了点云数据的处理和刀具轨迹的生成方法。提出采用距离阈值和向量角度相结合的方法对获取的大量点云进行精简，并对参数线刀具轨迹生成方法进行了分析，引入了一种自适应参数线刀具轨迹生成方法，该算法继承了参数线法计算简单的优点，克服了其在某些条件下精度不高的缺点，同时，针对此方法对刀位数据和相关参数的确定公式进行了理论推导。这些都为设计开发系统奠定了理论基础。通过理论知识的铺垫，本文以VC++6．0为开发工具，利用面向对象可视化技术的优势，开发完善了一个基于MicrosoftWindows的小型CAD/CAM系统。该系统可以显示具有真实感的三维图形．具有丰富的人机交互功能。2.期刊论文蔡永林.席光.樊宏周.吴宝海.王尚锦任意曲面叶轮五坐标数控加工刀具轨迹生成-西安交通大学学报2003,37(1)以任意曲面叶轮五坐标数控加工为背景,根据叶轮的几何形状,提出了一种高效的侧铣加工刀具--鼓锥形刀.基于鼓锥形刀的等残留高度刀具轨迹计算方法,使刀具按相邻轨迹加工所形成的残留高度相等,加工效率提高.解决了等残留高度法生成刀具轨迹中的核心问题,并对刀具轨迹间距的计算提出了改进算法,计算精度提高.对任意曲面叶轮叶片五坐标数控加工刀具轨迹进行了计算,并与球形刀等参数线法作了比较.结果证明,采用鼓锥形刀等残留高度法,所生成的刀具轨迹长度是球形刀等参数线法刀具轨迹长度的1/3,加工效率是采用球形刀等参数线法的3倍.3.学位论文薛超叶片曲面造型与多坐标数控加工技术研究2007随着航空航天，汽车制造业的飞速发展，自由曲面广泛应用于复杂零件的形状表达，对于自由曲面类零件的加工需要在多坐标数控机床上进行，以便获得更高的加工效率和更好的加工质量。因此自由曲面造型与多坐标数控加工已成为CAD/CAM技术的一个重要研究方向。本文对离心压缩机叶轮叶片的几何造型与数控加工技术进行了系统、深入的分析与研究，主要的研究工作为叶片曲面的非均匀B样条方法造型和多坐标数控加工刀具轨迹生成。主要研究内容如下：首先，对非均匀B样条曲线曲面相关算法进行了研究，并用C++语言和面向对象的程序设计方法实现了非均匀B样条曲线曲面的正算、反算、导矢等核心算法。通过VisualC++/MFC集成开发环境下的OpenGL程序创建，实现了叶片曲面的三维显示。其次，在对自由曲面数控加工刀具轨迹的生成方法进行分析的基础上，本文采用等参数线法与等残留高度法两种方法生成叶片曲面数控加工刀具轨迹。采用等参数线法，计算出走刀行距、走刀步长、刀触点、刀位点以及刀轴矢量，完成了叶片数控加工刀具轨迹计算。等参数线法的特点是算法简单，计算速度快，但加工效率相对较低。在对曲面微分几何特性的分析以及相邻切触点轨迹计算的基础上，采用等残留高法进行数控加工刀具轨迹的计算，使刀具按相邻刀具轨迹加工时所形成的残留高度保持为常数。采用这种方法加工曲面，曲面上所形成的刀痕高度处处相等，避免了走刀的冗余，大大提高了加工效率。通过球形刀刀具轨迹的计算，在VisualC++/OpenGL环境下实现了刀具轨迹的三维显示，结果表明迹线均匀分布在原叶片曲面的等距面上。再次，对多坐标数控加工后置处理的特点进行了分析，结合四坐标数控机床的结构特点研究了四坐标数控机床的后置处理算法。最后，通过后置处理算法生成的数控加工程序，用SL-EXSLWIN数控仿真软件对叶片加工过程进行了仿真，并在三坐标数控机床上完成试验加工，验证了相关算法的正确性。4.期刊论文时礼平.吴玉国.SHILi-ping.WUYu-guo平面二次包络环面蜗轮数控加工刀具轨迹的生成算法研究-组合机床与自动化加工技术2010,(3)针对目前传统的包络法加工平面二次包络环面蜗轮在精度上存在不可克服的缺陷,提出以其数控加工作为对象,利用截面法生成数控加工刀具轨迹的算法,在建立啮合面方程的基础上将齿面离散化,将离散模型与设定的截平面族求交,得到刀位点的离散坐标值.为其数控加工奠定理论基础.5.学位论文马阳基于反求的数控加工刀具轨迹的路径规划2005本文主要根据生产实际中的需要,针对自由曲面进行刀具轨迹的路径规划,并以沈阳华晨金杯汽车公司的海狮面包车某覆盖件为样件进行研究.应用反求工程的原理,利用我院实验室LKG90CSl5.10.8三坐标测量机,对自由曲面的实物样件进行表面数据的采集,得到大量、散乱的点云数据.通过Imageware软件对点云进行处理,去掉噪声点,采用基于四边域参数曲面的重构技术,构造出自由曲面.对自由曲面的走刀模式进行了较深入的研究,其中包括行切走刀模式、环切走刀模式、螺旋走刀模式,重点研究了行切走刀模式.根据换行时的加减速、加工时匀速的特点,以加工效率为目标,建立了刀具时间数学模型.采用C++Builder软件编制数学模型的程序,读取商用CAD/CAM软件的刀位源文件,计算刀具轨迹加工时间,实现了走刀方向的自动优化.6.期刊论文高军.GAOJun多轴联动数控加工刀具轨迹的优化算法的研究和实验验证-机械设计与制造2007,(9)提出一种新的刀具轨迹优化算法,使相邻加工轨迹间的残留高度值都等于允许残留高度值(规定精度),从而达到最大的切削带宽,消除了干涉.同时采用刀位显示验证方法对加工某叶片模型所得到的刀具轨迹进行验证.实验数据表明,在保证精度的前提下,轨迹数和轨迹长度明显减少,大大提高了多轴联动数控加工的效率.7.期刊论文郑爱萍.吴自达.ZHENGAi-ping.WUZi-da曲面数控加工中刀具轨迹生成探讨-机械工程与自动化2010,(3)以三坐标数控加工自由曲面为研究对象,对复杂曲面刀具路径生成中的一些问题进行了探讨,对常用的三坐标曲面加工方法进行分析比较,给出了步长、步距的计算公式以及走刀方式、进/退刀方式的选择原则.8.期刊论文高军自由曲面数控加工刀具轨迹优化算法的研究-新技术新工艺2001,(11)提出了一种数控加工刀具轨迹排列优化算法,使相邻加工轨迹间的残留高度都等于最大允许值,在保证精度的前提下,刀具轨迹排列更加合理,轨迹条数和轨迹长度大大减少,加工效率明显提高.9.学位论文周正浩轴流叶片四坐标数控加工研究2008随着CAD/CAM技术的发展以及产品性能上的要求，产品的几何形状越来越复杂，精度的要求越来越高，传统的三轴加工已经无法生产出符合设计要求的叶轮叶片，需要使用多轴数控机床。在实际生产中，由于五坐标机床价格昂贵，成本较高，采用四坐标机床加工轴流叶轮具有高效、经济等优势。本文对轴流叶轮叶片的几何造型与数控加工技术进行了系统、深入的分析与研究，主要的研究工作为叶片曲面的非均匀B样条方法造型，四坐标数控加工刀具轨迹生成，四坐标数控加工刀轴矢量的干涉分析与修正。主要研究内容如下：1．对非均匀B样条曲线曲面相关算法进行了研究，并在Matlab7．0环境下实现了非均匀B样条曲线曲面的正算、反算、导矢等算法。生成了轴流叶轮叶片曲面的三维造型。2．在对自由曲面数控加工刀具轨迹的生成方法进行分析的基础上，本文采用等参数线法，计算出走刀行距。采用一种基于等误差步长方法生成叶片曲面数控加工刀具轨迹，完成了叶片数控加工刀具轨迹计算。采用这种方法加工曲面，曲面上所形成的刀痕较为整齐，有效的减少了刀具轨迹间的波动。在刀具轨迹线上满足精度并实现较少的走刀次数，大大提高了加工效率。3．使用基于最小距离法和投影法两种方法进行刀轴矢量的干涉检查与修正。根据生成的刀位点以及该点的切矢、法矢，生成数控加工的刀轴矢量。将获得的刀轴矢量相对待加工叶片与相邻叶片曲面的等距面进行分析与修正，获得无干涉的刀轴矢量。对多坐标数控加工后置处理的特点进行了分析，结合四坐标数控机床的结构特点研究了四坐标数控机床的后置处理算法。4．通过后置处理算法生成的数控加工程序，在四坐标数控机床上完成试验加工，验证了相关算法的正确性。10.期刊论文谢叻.周儒荣.XieLi.ZhouRurong二维半零件的简易造型方法和数控加工刀具轨迹生成-航空工艺技术1999,(1)从工程实际应用出发,设计了满足数控加工编程需要的二维半零件的简易造型方法,研究了该类零件数控加工刀具轨迹的计算方法,并在SuperManCAD/CAM系统中得以实现.本文链接：授权使用：上海海事大学(wflshyxy)，授权号：10387387-9bea-4dae-8c83-9e000112ca06下载时间：2010年9月29日