基于散乱数据点的数控加工刀位直接生成

研究了测量得到的散乱数据点在平面上投影点的边界轮廓提取算法;以抬刀次数最少为优化目标,通过引入计算几何中单调链的概念,确定了最佳的行切加工方向和最少单调链数;给出了在平面区域内行切法加工的刀位计算与Z字形刀位连接方法,该方法适用于模具型腔的刀位规划;针对圆环刀、球头刀和平头刀,提出了不发生干涉的曲面三轴加工刀位计算方法,可基于散乱点测量数据直接生成数控加工刀位,此刀位计算方法也可用于模具型腔的修复。最后,通过数值仿真验证了算法的可行性。

组合曲面叶片的螺旋加工刀位轨迹生成

为提高叶片加工质量和改进现有螺旋加工方法,提出了一种新的针对组合曲面造型叶片的四轴螺旋加工方法。该方法在叶片曲面造型过程中,将叶片曲面分割为叶盆、叶背、前缘和后缘四个区域。根据组合曲面叶片造型,提出了组合曲面叶片螺旋加工刀位轨迹生成方法和切触点的计算公式。最后,基于UG软件平台,以二次开发方式编制了相应的数控编程模块,生成了连续光滑的叶片螺旋加工刀位轨迹。试验结果表明,该方法能够实现叶片的四坐标螺旋加工,并可有效提高叶片的加工质量。

雕塑曲面型腔粗加工刀位轨迹生成算法

在深入研究复杂形状雕塑曲面型腔的粗加工方法的基础上，提出一种合理的平面样本刀位轨迹生成方法和回避凸台的刀位轨迹裁剪技术，给出了型腔粗加工刀位轨迹生成算法．该算法具有稳定、高效的特点，可用于压铸模具加工生产．

雕塑曲面数控粗加工刀位规划

提出了一种新的直接从测量数据中生成粗加工刀位轨迹的方法,被加工曲面用多面体模型来描述,采用分层切削方法进行加工.在各切削层分别用一个参考平面与毛坯和曲面模型求交,根据各相交环之间的位置关系,求出有效加工区域,利用数控编程自动生成粗加工刀具轨迹,并进行干涉检查和修正.计算实例表明,该算法稳定、效率高,尤其适用于加工带多重岛屿的复杂曲面.

一种利用点搜索的多曲面体清根轨迹生成方法

针对复杂多曲面体清根加工刀位轨迹的生成问题,提出了一种基于点搜索的清根轨迹生成方法。在采用单刀清根时,球头刀刀心点到多曲面体所在的自由曲面以及多曲面体表面的距离相等,只要搜索到刀心轨迹上的所有点,即可生成单刀清根轨迹。据此,文章将多曲面体作为研究对象,通过将多曲面体以及搜索的基本初始点映射在曲面的参数域内,确定参数域内的所有搜索初始点及相应的搜索方向,沿搜索方向在参数域内搜索清根加工的切触点,并在物理空间判断相应的刀心点是否满足距离条件,满足的点即为搜索的目标点,所有目标点形成清根加工的刀心轨迹线,根据该曲线即可生成单刀清根的到位数据。在此基础上,通过生成不同尺寸刀具的单刀清根轨迹线,计算多刀加工的切触点,生成了多刀清根加工的到位数据。最后,结合航空发动机叶片阻尼台的加工,生成了其单刀清根轨迹和多刀清根轨迹并进行了切削加工实验。算例与实验结果表明文中方法加工结果符合加工精度要求,加工表面质量较好,说明了点搜索方法在多曲面体清根轨迹生成中的有效性和实用性。

基于Z-buffer的组合曲面圆环面刀具加工方法

为解决组合曲面五轴加工问题提出一种基于计算机图形学Z-buffer技术的圆环面刀具刀位生成算法。首先借助Z-buffer技术确定刀位计算的检测区域,然后在保证圆环面刀具和检测区域不干涉的前提下调整刀位,使刀具端面和模型曲面充分贴合,从而得到更宽的加工行宽。算法充分利用计算机硬件的快速高效性,直接对加工检测区域内的点进行读取和存贮,避免复杂的搜索和迭代过程。算法过程中集成对刀位干涉的检测和避让,可直接生成无干涉的刀位数据。刀位算法计算过程使用曲面的多面体信息,适用于以裁剪曲面为元素的组合曲面模型的无干涉刀位的计算。针对某组合曲面模型进行刀位计算和仿真,仿真结果相比传统的球头刀加工算法效率提高了10倍。最后对生成的刀轨进行了实际加工试验验证。

复杂曲面整体叶轮CAD/CAM技术研究

根据整体叶轮的结构特点和工艺要求,提出了复杂曲面整体叶轮CAD/CAM系统的结构,探讨了各模块的主要功能。对开发过程中的关键问题:直纹面叶片曲面的加工及无干涉刀位轨迹生成算法进行了讨论,并给出了相应的仿真。