基于图论和改进Dijkstra算法的STEP-NC复杂型腔最短刀具路径生成方法

针对STEP-NC(standard for the exchange of product data,STEP;STEP-compliant numerical control,STEP-NC)复杂型腔的刀具路径生成问题,本文提出了一种基于图论和改进Dijkstra算法的STEPNC复杂型腔最短刀具路径生成方法.在该方法中,首先根据走刀行距和基本元素的等距偏置,生成STEPNC复杂型腔封闭等距环.然后,基于图论得到封闭等距环的赋权有向图.最后,利用改进的Dijkstra算法生成STEP-NC复杂型腔最短刀具路径.通过实例验证了所提出方法的可行性和有效性.

叶轮流道5轴高速铣加工刀轨计算

为适应叶轮流道的高速加工,提出了一种新的端面铣削5轴加工刀轨生成算法。该算法首先提取原加工刀轨面的上下边界边,接着采用5次NURBS曲线拟合此上下边界边,然后顺序地连接上下NURBS曲线的型值点,最终生成了全程C2连续的刀位曲线和空间平滑变化的刀轴矢量,应用于Superm an CAMⅡ原型系统中。经测试,该算法的运行速度已接近于UG,所生成的加工刀轨加工材料为铝合金的叶轮流道,刀具能以转速5 000r/m in以及进给速度600 mm/m in平稳地进行精加工,满足了高速走刀的要求。

基于遗传算法的刀具路径优化排布方法

为缩短数控(NC)加工时间和提高加工效率,提出了一种新的基于遗传算法的刀具路径优化排布方法.该方法以加工代码分析为基础,将刀具路径分解为一系列切削路径组和对应的辅助运动路径,根据加工类型将切削路径细分为开放式切削路径和封闭式切削路径.构造了一种新的分段染色体模型,将染色体分为主节和附加节,用不同的编码方法对开放式切削路径和封闭式切削路径进行编码表示.采用改进的遗传算法,对分组后的切削刀具路径进行优化运算,得到了刀具路径排布的近似最优解.实验结果表明,该方法具有良好的优化效果,可以明显缩短辅助运动路径的总长度,减少加工时间.

牙冠修复体数控加工刀轨生成算法的研究与实现

针对手工方法修复牙齿存在制作周期长、修复质量对技工的技艺依赖性强、很难满足大量患者即时就诊等缺点,我们提出了基于STL数据模型的牙冠修复体粗加工刀轨生成算法。该算法首先快速重建牙冠修复体STL数据,然后采用切片法生成多层的无自交等距轮廓环,在此基础上规划出行切和环切加工刀轨。该算法应用于Dental CAM系统中,经仿真加工结果表明,该算法不仅能生成正确的加工刀轨,而且能节省大量的牙齿修复体制作时间。对临床应用有重要的参考价值。

端点误差控制刀位算法的改进

对端点误差控制数控加工刀位算法进行了改进:采用2个端点间偏置距离代替它们的参数差值用于衡量加工带宽和进行加工误差控制,提出了一种新的采用循环迭代计算刀具旋转角度的方法,并给出了格点法对偏置方向角进行优化的过程;使得算法不受具体的曲面参数化方式影响,简化了刀具定位时计算量,刀位得到了充分的优化。利用UG二次开发技术进行的实例计算表明:设置走刀方向沿着曲面的最小主曲率方向比沿着曲面的最大主曲率方向加工带宽更宽,前者应该是该算法的最优走刀方向,而且沿着最优方向走刀的优化刀位和多点切触加工算法得到的加工刀位一致,该算法也比多点切触加工算法有更大的适应性。

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.

数控车削加工刀具轨迹自动生成的算法研究

针对数控车削加工的特点 ,提出了刀具轨迹自动生成的算法 ,经过实际应用证明 ,该算法稳定可靠 。

基于水轮发电机叶片的复杂曲面数控加工刀轨生成算法比较研究与优化

以中小水轮发电机叶片加工为研究对象,通过对等参数线法、等距截面法和等残留高度法三种刀轨生成算法所生产叶片零件的加工过程进行研究,比较三种不同算法在复杂曲面加工中的异同及三种不同的加工方法对水轮机叶片加工质量及加工效率的影响,得出水轮机叶片三种加工方法各自最优使用范围及方法,为水轮机叶片实际生产加工过程提供了参考。

数控加工中刀具轨迹的分层环切算法

针对数控加工中生成环形刀具轨迹的算法问题,提出了分层环切算法,该算法由层次的划分和刀具轨迹生成两部分组成。分层环切算法由于避免了去除自交环裁减运算,因而减少了计算量,提高了算法的效率,适用于大尺寸的含岛屿或凹坑的型腔的刀具轨迹规划。

采用增量优化原理的刀具轨迹优化算法研究

一般刀具轨迹生成算法存在某些明显不足,如刀位点过多、轨迹均由直线段构成等,使用中不仅不便于管理,还可能引起刀具与机床的机械冲击。作者提出用增量优化算法解决刀具轨迹的优化问题,目的是精简冗余刀位点,并对刀具轨迹进行光顺处理,以减小对数控机床的机械冲击。算法的特点是通过控制增量因子,在精度允许范围内改善原轨迹的光顺性,获得最佳优化效果。

基于Zmap网格三轴加工无干涉刀具轨迹的加速算法

介绍和扩大了数控加工中的刀位面和保护面的概念,研究和实现了一种基于曲面离散生成三轴加工无干涉刀具轨迹的算法。通过Zmap网格节点的竖直线与三角片的刀位面和保护面求交并取z值最大的交点即为无干涉刀位点,采用双节点插值方法解决了生成刀具轨迹时因参考走刀步长不合适而产生的运动过切问题。该算法完全采用几何求交运算,过程简洁且精确度高,但需处理的数据点较多、运算量大,为此提出了几种生成轨迹的加速方法。