基于特征实体模型上的截面轮廓自动特征识别方法

复杂零件特征实体上的相交特征自动识别问题 ,仍是CAD/CAPP领域未解决的难点。本文提出了基于特征实体模型上的截面轮廓造型自动特征识别方法 ,并制定了一系列各类特征的合理识别规则和识别算法。这种方法探索了一条实现自动特征识别的新途径 ,实现了对复杂箱体类零件的加工特征自动识别与信息自动提取 ,从而实现了CAD/CAPP系统的信息自动传递。

利用弦长不变特征的叶片截面轮廓匹配算法

针对大型燃气轮机叶片型面形状加工质量高精度检测分析评价中的无基准坐标匹配问题,提出了一种利用截面轮廓曲线弦长几何不变特征的精确坐标匹配算法.该算法在获取对应截面轮廓数据后,基于叶片截面轮廓曲线对应弦长不变特征建立目标函数,并依此计算出理论轮廓曲线中与测量数据对应的坐标点,构造出坐标变换超静定方程组,然后通过豪斯荷尔德矩阵变换方法计算出该坐标变换的最小二乘最优解.采用该算法计算出叶片截面轮廓曲线的模拟测量数据与理论数据之间的坐标变换矩阵,得出了该变换矩阵下的截面轮廓评价结果,其偏差小于1.5μm,表明该算法对于自由曲面的大型燃气轮机叶片型面形状加工质量的检测评价具有较好的应用效果.

活塞裙部横截面轮廓误差的最小条件评定

根据形位误差评定原则，提出了用最小条件准则评定活塞裙部横截面轮廓误差的方法，建立了相应的误差评定数学模型，并用复合形法对模型进行了求解。试验证明，该评定方法对活塞的检测具有一定实用价值。

基于液面的产品截面轮廓反求工程

提出了一个新型的产品轮廓反求的逆向工程系统,其中轮廓数字化扫描方法以液体作为测量介质,液体的液面与产品之间形成的交线即为要测量的产品的截面线。采用光学系统采集图像,然后通过计算机图像处理技术抽取边缘获得轮廓数字点,利用现有主流CAD软件处理系统进行三维模型的构建和模具的设计。研究了基于液面的产品轮廓反求系统的原理、组成和系统软件与硬件的设计。

热轧无缝矩形钢管截面轮廓理论模型分析

为优化轧机孔型参数,降低热轧无缝矩形钢管开发成本,提出一种横向截面轮廓预测理论模型。基于四辊式轧机工作原理和孔型结构特点,提出了钢管截面面积及中性层长度不变等假设条件,并在此基础上抽象出了钢管截面1/4中性层几何模型。基于几何学及数学原理,构建了钢管截面轮廓理论模型。以外径Φ123.42 mm、壁厚4.54 mm的圆管轧制为80 mm×120 mm矩形管的过程为研究对象,基于上述理论模型对截面轮廓参数进行了计算;利用有限元技术,对该矩形管的热轧过程进行了仿真。对比分析结果表明,理论模型在一定程度上能够预测钢管截面轮廓形状,二者圆角半径的误差为13.23%。且轧机数量越多,预测结果越准确。

激光熔覆的金属带横截面轮廓的形成过程分析

理论和试验研究激光熔覆过程中熔覆带的横截面轮廓的形成过程.基于物质守恒和能量平衡理论,熔池是一个准稳定系统.分析发现在激光熔覆过程中形成的熔覆带的横截面轮廓是由熔池内液态金属凝固界面上固相、气相和液相三相交界线上的点形成的,这些点将成为各自所在横截面上的熔覆带轮廓上的点.在忽略熔池内过热度不高的液态金属的流动性的条件下,基于对熔覆带的横截面轮廓形成过程的分析,提出了用低功率激光在基板上进行单道扫描、熔覆同轴输送的粉末得到的熔覆带横截面轮廓模型,并用功率为500 W的CO2激光进行了熔覆试验,得到了与计算相符合的结果.

多实体截面轮廓环的管理及边界的自动提取

为了解决在自动化逐层加工时截面轮廓环对速度的影响,提出了用一种二叉树结构来有效管理和提取 轮廓环的方法。此方法不同于一般方法,它既适用于单实体截面轮廓,也适用于多实体截面轮廓,故而对于提 高单实体和多实体的自动化加工速度都是一种具有较高价值的方法。实践证明,比方法是行之有效的。

基于自标定算法的钢管截面轮廓测量方法研究

为实现螺旋钢管生产过程中钢管截面在线非接触测量 ,本文提出一种利用光学位移传感器对螺旋管截面尺寸形状在线检测的方法。在介绍了测量方法原理的基础上 ,开发了一套用于测量系统自标定的标定算法。通过系统标定实验和对 5 0mm钢管截面简单测量实验证明了自标定算法和截面测量算法可靠。为进一步建立完善的螺旋管在线测量系统奠定了理论和实验基础。

一种管理多实体截面轮廓环的新方法

目前快速成形逐层加工中的截面轮廓数据处理方式,成为影响软件处理速度的一个重要因素。为了获得一个较快的处理方法,提出一种用二叉树结构来管理和提取截面轮廓环的方法。其与一般方法不同的是,不仅适用于单实体截面轮廓,也适用于多实体截面轮廓。该方法对于提高单实体和多实体的自动化加工速度有较高的参考价值。

快速成型中截面轮廓数据冗余点的过滤算法研究

快速成型加工中由于截面轮廓含有大量的数据冗余点,影响了插补加工的精度和效率。本文在分析ＳＴＬ文件及切片数据的组成基础上,提出了一种数据冗余点过滤算法,在保证加工精度条件下,有效地滤除了冗余点。该方法算法简单,运算时间短,有效地提高了后续插补过程的稳定性,加快了插补加工速度。

截面轮廓曲线驱动的约束自由变形

提出一种由二维截面轮廓曲线驱动三维网格模型变形的方法。以STL数据格式为研究对象,在进行拓扑重构的基础上,利用模型的拓扑信息,快速构建平面与三角网格模型相交的截面轮廓曲线,并用三次非均匀Bspline曲线表示。以曲线曲率分布为依据,在曲线上重新采样作为曲线编辑的型值点,在曲线形状修改满意后,以曲线修改前后型值点的位置作为约束,采样约束直接操作自由变形技术,使三维网格模型变形。该方法操作方便、实时直观、且不需构建轮廓曲线与网格模型顶点之间的映射关系。

未知螺旋面端截面轮廓及其共轭齿形测量计算方法

以螺杆压缩机转子为例,介绍了未知螺旋面端截面轮廓及其啮合的共轭齿形求法,给出了实用计算公式。

熔石英磨削砂轮截面轮廓分析与优化

为提高熔石英光学元件磨削加工质量,降低亚表面缺陷层深度,通过实验和理论分析发现,具有平直截面轮廓的平行金刚石砂轮,在加工熔石英光学元件时砂轮边缘位置处会产生加工应力集中,该应力集中直接导致了元件表面产生"连续白线"状深缺陷,其深度达22μm。为抑制砂轮边缘位置加工应力集中现象,设计了"中央平直线+两侧边缘圆弧过渡"的复合式截面轮廓,并提出了相应的修整方法。通过砂轮修整实验,验证了该方法的可行性,磨削元件"连续白线"状深缺陷得到明显改善,亚表面缺陷深度小于2.5μm,实现熔石英元件的低缺陷磨削加工。

基于织物截面轮廓提取的表面粗糙度评估方法

探讨基于织物截面轮廓提取的表面粗糙度评估方法。选取3种织物成分的纬平针织物和网眼织物,首先获取6种织物的截面图像,将图像灰度化处理后,在Matlab软件中利用Canny算子进行截面轮廓提取,选取有效部分用傅里叶拟合得到截面轮廓曲线,将曲线每个循环中的波深度与宽度比值均值作为织物表面粗糙度,利用主观评价法进行结果验证。结果表明:织物粗糙度数值与直观评价结果排序相同。认为:该方法为研究织物表面粗糙度提供了新思路。

基于变形模板的复杂截面轮廓重构方法研究

常规的B样条曲线重构存在散乱数据点的序化、参数化等步骤,采用变形模板的曲线重构方法可有效避免这些繁琐的操作.针对给定的复杂曲面零件的设计轮廓和实测截面数据点,提出了一种基于变形模板的复杂截面轮廓重构新方法,建立了最小模板变形条件下的截面轮廓配准与重构模型.提出的模板与实测点的精确配准与模板约束变形的迭代优化策略,以及基于递归细分的快速距离算法,保证了截面轮廓的重构精度与效率,建立起了设计模板与实际截形的解析关系.最后的实例验证了所提方法的有效性和实用性.

实体截面轮廓内外边界的自动识别算法

详细论述了在快速在形技术中自动识别实体截面轮廓内外边界的算法，该算法可应用分层实体制造过程中激光光斑半径的自动补偿。

结构光截面轮廓测量装置

介绍了基于线光图案的截面轮廓测量装置的原理,找出了产生测量误差的因素,并推导出了测量误差的数学表达式,提出了设计原则,给出了设计实例及其实验结果。

从股骨横截面CT片获取股骨纵向剖面轮廓

本文提出一种利用股骨横截面CT片精确求取股骨纵截面轮廓的方法以及与之相应的算法程序。与利用X射线获得股骨纵截面X光片轮廓相比,本文提出的方法具有两个明显的优点。首先,该方法利用了CT片比X光片包含更多信息的特点,可在同一观察方向获得不同剖切深度位置的多个平行剖面轮廓图,突破了用X光片在一个观察方向只能得到一个轮廓视图的缺陷。另一方面,由于X光片受股骨结构投影关系的影响,用X光片反映的股骨纵截面很难区分在观察(投影)方向各局部轮廓的前后关系。因而,远没有用本文提供的方法从CT片求得的股骨纵截面轮廓准确。本文的方法可为人工关节假体与股骨髓腔在纵向的最优贴合提供结构设计参考。

激光拼焊焊缝截面轮廓几何建模方法

提出了一种激光拼焊焊缝截面轮廓的几何建模方法,基于Laws纹理滤波和数学形态学闭运算提取了截面的轮廓边缘,分别采用多项式函数模型、指数函数模型、高斯函数模型对提取的截面轮廓边缘进行了曲线拟合,并对拟合结果进行了误差分析。分析结果表明,基于指数函数模型拟合的焊缝截面轮廓上边缘的精度最高,基于高斯函数模型拟合的焊缝截面轮廓下边缘的精度最高。对不同工艺参数条件下获得的激光拼焊焊缝截面轮廓边缘进行了几何建模实验,实验结果表明,提出的方法可以有效地实现激光拼焊焊缝截面轮廓的几何建模。

具有复杂轮廓特征的实体模型重建方法

基于特征的模型重建是结构类零件实体模型重建的一种重要方法。借鉴正向设计的思想,提出了通过创建截面轮廓线来重建一类具有复杂轮廓特征的方法:首先选取合适的轮廓截面并得到截面轮廓数据点,然后排序轮廓数据点、识别轮廓线型、拟合分段曲线以及提取约束关系,进而实现截面轮廓的约束拟合,从而得到满足有效约束的截面轮廓线;将截面轮廓线以某种扫掠方式形成实体特征,根据特征之间的依赖关系,运用实体布尔操作将各实体特征“组合”为实体模型。重点研究并实现了其中的关键技术———基于约束的截面轮廓重建方法,并用实例验证了方法的有效性和稳定性。