曲線曲面的NURBS造型技術與數(shù)控仿真.pdf

1、隨著航空航天、汽車、造船和模具等現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展,曲線曲面造型技術已成為CAD的核心技術之一,同時也是復雜曲線曲面數(shù)控加工程序設計的關鍵技術之一。非均勻有理B樣條(NURBS)方法因其良好的性質(zhì),已被國際標準化組織(ISO)認證成為定義工業(yè)產(chǎn)品幾何形狀的唯一數(shù)學描述方法,從而使NURBS方法成為曲線曲面造型技術發(fā)展歷程中最重要的基礎。
　　本文的主要任務是基于NURBS理論研究曲線曲面的造型方法,并對以此建立的曲面模型進行數(shù)控加

2、工仿真。取得的主要成果如下:
　　(1)闡述了NURBS曲線曲面的反算技術,推導了NURBS曲線曲面的矩陣表達形式,利用反算結果和矩陣表達式,編寫了MATLAB程序,成功生成了三次NURBS插值曲線;總結了NURBS曲面的生成方法,并利用曲面反算結果和旋轉法生成了2×3次NURBS旋轉拋物面。
　　(2)對生成的NURBS曲線進行光順性分析和逼近誤差分析,探究了不同參數(shù)化法對生成NURBS插值曲線的影響。結果表明:均勻參數(shù)化

3、法不適用于數(shù)據(jù)點按弦長分布不均勻尤其是相鄰弦長相差懸殊的情況;積累弦長法在數(shù)據(jù)點多邊形折拐較大時會遇到問題,表現(xiàn)出較大的誤差;向心法未能反映出數(shù)據(jù)點的折拐情況,但在改善光順性方面有一定的效果;修正弦長法表現(xiàn)出了最好的光順性。
　　(3)利用CAD軟件建立了NURBS平面曲面模型和2×3次NURBS旋轉曲面模型。并將該模型成功導入CAM軟件中,進行數(shù)控加工過程仿真,生成刀具路徑和NC代碼。提出了根據(jù)理論刀具路徑和曲率圖來合理選擇刀具