曲線光順算法研究與自動化修邊鑲塊設計系統(tǒng)開發(fā).pdf

1、汽車覆蓋件模具設計時，手工設計修邊鑲塊的勞動強度很大，而且出錯率比較高，很多學者對修邊模具CAD系統(tǒng)進行研究與開發(fā)，但是一般修邊曲線都是3維空間曲線，偏置和光順處理時會出現(xiàn)很多問題：手工處理時效率很低，而且嚴重依賴技術人員的經(jīng)驗；自動處理時會出現(xiàn)局部曲線畸形或交叉，光順處理時會造成修邊壁厚不均勻，可能無法滿足強度要求。因此修邊曲線處理問題成為了修邊模具設計系統(tǒng)實現(xiàn)自動化的瓶頸。
　　論文結合上海大眾汽車公司“自動化修邊鑲塊設計系統(tǒng)

2、”項目，詳細分析了修邊鑲塊設計中曲線處理難題，并針對現(xiàn)有的光順算法的光順準則無法滿足修邊工藝要求、后續(xù)設計存在壁厚減小等不足，提出了修邊曲線的光順準則。
　　為了解決修邊曲線光順處理過程中手工效率低、自動化方法無法滿足修邊壁厚等問題，基于修邊曲線光順準則，提出了“滾圓法”光順曲線算法。算法模擬“滾圓”在曲線某一側滾動，通過擬合“滾圓”與曲線接觸軌跡得到光順曲線。這種方法不僅實現(xiàn)了自動化處理曲線，解決人工費時出錯率高問題，而且保證修

3、邊壁厚滿足設計要求。
　　針對基于步距的滾動接觸檢測方法求解速度慢、復雜度高等問題，定義了 R-曲線，很好地將動態(tài)運動學問題轉化為靜態(tài)接觸問題，將其應用在滾圓算法中不僅大幅降低計算量，而且也提高了算法的穩(wěn)定性。
　　最后將滾圓算法集成到自動化鑲塊設計系統(tǒng)中，通過大量實例驗證了滾圓算法在修邊曲線處理過程中的有效性和穩(wěn)定性。滾圓算法不僅在修邊曲線處理中有重要的作用，還可以作為一種通用的曲線預處理工具來消除曲線自相交、局部畸形等缺