遞歸分割曲面模型的數(shù)控加工刀位計(jì)算及仿真.pdf

1、遞歸分割曲面建模方法因?yàn)槠浜?jiǎn)潔、高效等特點(diǎn)廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和曲面造型等領(lǐng)域，為了推廣它在工業(yè)中的應(yīng)用，本文研究遞歸分割曲面模型的數(shù)控加工刀位計(jì)算及仿真，實(shí)現(xiàn)三坐標(biāo)球頭刀數(shù)控加工的刀具軌跡生成和加工過程仿真，并對(duì)加工結(jié)果進(jìn)行誤差分析。
　　實(shí)現(xiàn)了遞歸分割曲面模型數(shù)控粗加工和精加工的刀具軌跡生成。首先通過設(shè)定切削深度和加工余量等參數(shù)生成遞歸分割曲面模型的粗加工刀具軌跡，對(duì)刀具軌跡生成過程中多種抬刀情況分別進(jìn)行處理，避免粗加工中的

2、過切干涉。然后實(shí)現(xiàn)了兩種精加工刀具軌跡生成方法，一種是基于等距面的截平面法，通過點(diǎn)對(duì)點(diǎn)法向映射的方法生成遞歸分割曲面模型法向等距面，由該等距面生成無干涉刀具軌跡。這種方法計(jì)算速度快，不用進(jìn)行復(fù)雜的干涉檢查和處理，突顯了遞歸分割曲面模型在數(shù)控加工中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。但曲率變化大的曲面在生成等距面時(shí)發(fā)生自交，曲面的自交處理計(jì)算復(fù)雜，降低了基于等距面的刀具軌跡計(jì)算速度。為了解決這一問題，本文又提出了基于加工曲面的截平面法，通過刀具投影和曲面模型節(jié)點(diǎn)

3、坐標(biāo)的位置關(guān)系確定可能發(fā)生干涉的小三角片的集合，以加快干涉檢測(cè)的速度，然后在這個(gè)集合上生成無干涉刀位點(diǎn)。這種算法穩(wěn)定，適用范圍廣。
　　為了驗(yàn)證刀具軌跡生成算法的正確性，提出了基于刀位數(shù)據(jù)進(jìn)行遞歸分割曲面加工的仿真方法，首先采用刀軸方向偏置法由遞歸分割曲面模型生成毛坯，該毛坯和曲面模型具有同樣的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，有利于仿真過程中曲面細(xì)節(jié)部分加工結(jié)果的顯示，然后根據(jù)刀具軌跡生成刀具掃描面，給出刀具掃描面方程，通過刀具掃描面與毛坯求交，實(shí)現(xiàn)加