基于Z-map模型的球头铣刀铣削力建模与仿真

对球头铣刀铣削力建模进行了研究。在Z-map仿真模型的基础上,提出了识别加工中参与切削的切削刃单元的方法,通过考虑刀具偏心和刀具变形对瞬时切削厚度的影响,推导出了瞬时切削厚度的表达式,由铣削力和切削负载之间的关系,建立了球头铣刀三轴铣削力仿真模型。铣削力仿真计算与铣削实验的对比表明在考虑刀具偏心和刀具变形后所建立的铣削力模型能够对铣削力进行准确的预测。

基于改进Z-MAP算法的球头铣刀加工表面形貌仿真与试验研究

基于时间步长法提出一种仿真球头铣刀加工表面形貌的改进Z-MAP算法。该算法在建立刀齿运动轨迹方程的基础上,使用随动矩形包围圈和角度累加法快速地获取工件上的瞬时被扫掠点,并引入牛顿迭代法求取这些点的高度坐标。无须对刀齿离散,不但突破传统Z-MAP算法中单位时间步长内刀齿离散段至多只能扫掠过一个工件离散点的限制,还可以获得更高的精度和效率。通过仿真分析进给行距、每齿进给量、刀具姿态和刀具进给起始相位差等参数对表面形貌及其表面粗糙度的影响规律,并选用航空铝合金7050进行了铣削加工试验验证,试验结果表明改进Z-MAP算法仿真结果与实际加工的一致性更高,对实际生产中加工参数的合理选择具有指导意义。

基于Z-map模型的加工区域边界抽取算法研究

为了快速精确地进行加工区域边界抽取,给出了一种Z-map加工模型的加工区域边界抽取算法,该算法首先把Z-map模型下规则网格点阵转化为二元图进行边界抽取;然后以基于段长的方式,逐行扫描步长段,并利用上下行段之间的关系确定段左右节点的连接,以形成有向环,从而确定边界为外轮廓或为内轮廓,该算法时间复杂度为O(n),n为步长段的数量;接着通过对环中段间的连接关系分析,恢复了加工区域完整的边界信息;最后给出了该算法时间与段、行、列数之间的关系,同时与以前的算法进行了比较。结果表明,该算在效率和实施难度上都较以前算法有了一定的提高。

基于Z-map理论的喷枪轨迹生成方法

喷漆机器人作为一种先进的涂装生产设备已广泛应用于产品内外表面的喷涂,由于现代工业产品外形相当复杂,如何实现涂层均匀化变得极为重要。基于Z-map理论,在自由曲面CAD模型的基础上,将自由曲面三角网格化得到多面体模型,然后利用Z-map方法实现了等距喷涂情况下喷涂节点的坐标及其法向量的提取,将喷涂节点插补优化后连接为喷枪的喷涂轨迹,从而实现了自动生成自由曲面上喷枪轨迹。最后,以一汽车CAD模型为例生成了机器人喷涂轨迹。

基于Z-map模型的自由曲面无干涉刀具轨迹生成算法研究

刀具轨迹生成是自由曲面零件数控加工中重要的研究内容.本文分析了自由曲面数控加工中常用的刀具轨迹生成策略和方法,设计和实现了一种基于Z-map结构的自由曲面无干涉刀具轨迹生成算法.本算法采用进化算法进行刀具干涉检测,不仅解决了生成刀具轨迹时因走刀步长不合理而产生的过切问题,而且也确保了生成的刀具轨迹为无干涉刀具轨迹.

基于Z-Map留量模型的补加工研究

补加工是CAM软件编程的关键技术之一,补加工就是适时确定毛坯的残留状态及残留量并据此生成相应刀具的精简高效、科学合理的刀轨。Z-Map留量模型是一种描述留量的几何模型,毛坯加工过程中不断变化的数字模型由大量的Z-Map点构成,Z-Map留量模型能如实反映毛坯适时的残留状态、可自动识别补加工区域且计算简单,对传统Z-Map留量模型的改进处理可提高加工精度及运算处理速度。基于Z-Map留量模型CAM软件易于实现补加工编程智能化。

Z-map方法在零件内有孔时的扩展仿真研究

:把 Z- map方法扩展到工件内有圆孔的领域 ,提供了 Z向多值情况下去除量仿真的算法原理 ,并给出了扩展后的程序框图与实例。解决了 Z-

基于平面几何图形的立体浮雕建模技术

针对具有复杂曲面的艺术类浮雕建模问题,提出一种基于平面几何图形的解决方案。首先由二维区域和截面形状定义出浮雕曲面,浮雕则采用Z-MAP栅格在计算机内离散表示;然后把多个浮雕曲面通过六种可选方式融合成具有复杂外形的立体浮雕。为提高建模效率,给出一种针对二维区域内Z-MAP栅格点的快速遍历算法。最后通过多个应用实例,验证了上述技术方案。

基于动态四叉树的数控铣削加工仿真的研究

提出采用基于自相似动态四叉树(Quadtrees)的思想进行实体造型,实现数控仿真加工毛坯实体的动态建模,从而在一定程度上解决数控加工仿真过程中毛坯除料算法的运算速度缓慢而造成的真实感差的问题,并通过一个零件加工仿真验证了该算法的可行性和有效性。

三轴数控铣削仿真系统的研究与实现

切削过程的图形表示方法是数控仿真系统的核心技术,在研究图形表示的关键技术的基础上,采用全局绘制和局部绘制相结合的机制,提出了数控仿真过程中场景绘制的新算法,实验表明该算法有效可行,极大地提高了仿真过程的刷新速率。

数控曲面切割路径生成算法研究

本文针对Loop曲面的切割问题,提出了一种基于分层细节的曲面切割路径生成算法。该算法对复杂曲面的切割过程分两步,第一步生成一个粗筛网覆盖复杂曲面,对复杂曲面进行粗切割。第二步在粗切割的基础上,设计了精细切割算法,采用球头铣刀完成精细切割过程。在两步切割路径生成过程中,使用Z-map模型避免了切割过程中干扰和误差修正的影响。最后对设计的数控切割路径算法进行了实验测试,测试结果表面本文设计的两步切割路径生成算法能够适应大部分复杂曲面的自由切割要求。

基于多线程的改进铣削仿真算法

为了对验证NC程序和改善加工状况的机器加工仿真系统进行优化,在通用的切削仿真架构基础上,提出了改进的Z-map和Z缓冲区处理算法.通过有效际线概念的引入,压缩仿真过程中各比较操作的重合运算,通过高程内插法实现Z-map到Z缓冲区重构,通过参考平面节省Z缓冲区切割运算量,并提出多线程实现框架以提高算法的实用性.试验数据表明改进的算法执行效率较高,多线程架构对于仿真的实现更加合理,提高用户响应速度.

用ROAM精简三角片离散法实现铣削仿真

三角片离散法在动态显示中需要渲染大量三角片。针对这一缺点,提出利用ROAM技术的精简三角片离散法,使用一种Z向误差树来控制三角片的精简。重点介绍了利用ROAM技术精简MAP三角片的原理与算法,并对此仿真算法的有效性进行了验证。

数控加工系统仿真

本文讨论了数据加工系统的正方体投影仿真算法的核心内容及优缺点。这是使用Z MAP结构来创造一种极其压缩的三维实体的表示法 ,它适用于硬件配置比较低的计算机 ,所需内存小 。

数控加工系统仿真

本文讨论了数控加工系统的正方体投影仿真算法的核心内容及其优缺点.这是使用Z-MAP结构来创造一种极其压缩的三维实体的表示法，它适用手硬件配置比较低的计算机，所需内存小.运行速度快。

Remarks on a Noble's Theorem

Noble proved the following Theorem: If A (?) X with a nonisolated point and B (?) Y, then A × B is bounded in X×Y if and only if the projection map π : X × Y → X is a z-map with respect to A × B and A, A is bounded in X and B is bounded in Y. In this note, we give two examples showing the necessary and sufficient conditions of Noble’s theorem are not right.

数控铣削仿真系统关键技术研究

提出了利用B-rep三维空间模型表示方法和Z-MAP表示法相结合的工步差异坯料模型表示方法,并在自动编程算法的基础上对坯料模型进行了离散。研究了切削刀具沿走刀路线移动的仿真方法和走刀过程中刀具与材料相交导致材料去除的模拟算法,提出了更为优秀的坯料离散点检索算法,仿真速度能够大大提高,最后开发了仿真系统,验证了该仿真算法的可行性和先进性。

球头铣刀余摆线加工表面形貌的建模与仿真研究

余摆线铣削因切削力小、表面质量和生产率高,而广泛应用于高速加工中。球头铣刀因适应性好,且姿态可灵活调整,而成为多轴加工复杂表面的常用刀具。然而,球头铣刀齿形复杂,余摆线铣削的运动轨迹方向不断变化,工件的材料去除和表面形貌的创成过程异常复杂,传统方法建模困难。提出一种球头铣刀余摆线加工表面形貌的数值仿真方法,根据齐次坐标矩阵变换原理建立刀齿的运动轨迹方程,通过改进Z-MAP算法完成了加工表面形貌的仿真。该算法通过建立刀齿微元的随动矩形包围圈和瞬时扫掠四边形,使用角度累加法快速地获取刀齿微元在单位时间步长内扫掠到的工件网格点,根据多元函数的泰勒公式,用线性插值的方法求出该网格点的高度坐标。仿真结果表明球头铣刀余摆线铣削的表面形貌整体上优于普通直线铣削。试验结果表明,在垂直和倾斜加工条件下,球头铣刀余摆线铣削获得的表面形貌与仿真结果具有较高的一致性,说明所提出的方法可以预测球头铣刀余摆线的加工表面形貌。