復(fù)雜自由曲面數(shù)控規(guī)劃及其數(shù)據(jù)管理技術(shù)研究.pdf

1、在機(jī)械制造領(lǐng)域，隨著市場需求的不斷擴(kuò)大及生產(chǎn)技術(shù)的快速發(fā)展，對具有復(fù)雜、特殊外形零件的數(shù)控加工需求日益增加。這些零件大多具有曲率不規(guī)則分布的自由曲面表面，由此增大了特征信息提取與分析的難度，并對數(shù)控加工規(guī)劃與數(shù)據(jù)管理等相關(guān)技術(shù)提出了更高的要求。針對于此，本文在復(fù)雜曲面分片規(guī)劃、刀具軌跡生成、銑削參數(shù)智能決策和嵌入式系統(tǒng)文件管理等方面開展了深入研究，取得了以下主要研究成果：
　　 1.提出了一種對復(fù)雜參數(shù)曲面的邊界提取及分片規(guī)劃算

2、法。在對復(fù)雜曲面進(jìn)行特征識別及特征曲面域劃分的基礎(chǔ)上，基于減法聚類及模糊C均值聚類算法進(jìn)行了曲面片細(xì)分技術(shù)研究，初步確定了代表某一具體曲面形狀區(qū)域的曲面片數(shù)量及曲面片中心位置，并對聚類曲面片的中心位置進(jìn)行了優(yōu)化處理。進(jìn)而通過引入Voronoi圖對曲面邊界構(gòu)建技術(shù)進(jìn)行了研究，并給出了分析示例。
　　 2.提出了基于參數(shù)線法的曲面片域內(nèi)刀具軌跡規(guī)劃策略?；诙骐x散算法，通過引入刀具沿進(jìn)給方向的誤差補償值獲取行距，并利用一階泰勒展開

3、式引入誤差補償值來獲得各插補周期末的參數(shù)增量值，進(jìn)而求得各插補點坐標(biāo)值及法向矢量。經(jīng)過對插補點的平移、旋轉(zhuǎn)變換，得到了準(zhǔn)確的位置增量值。最后通過引入離散能量法對曲面片域間直凸多邊形邊界的光順技術(shù)進(jìn)行了研究。
　　 3.對面向自由曲面數(shù)控加工的刀具軌跡智能決策及自動規(guī)劃策略進(jìn)行了研究。在對復(fù)雜曲面五軸數(shù)控銑削加工的無干涉刀具組合優(yōu)選策略研究的基礎(chǔ)上，提出了基于曲面片中心點的干涉處理策略。進(jìn)而基于專家系統(tǒng)與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合優(yōu)勢提出了一

4、種建立自由曲面銑削參數(shù)智能決策系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型，可實現(xiàn)自由曲面數(shù)控銑削加工走刀參數(shù)與切削參數(shù)的智能決策。
　　 4.針對復(fù)雜曲面的海量數(shù)據(jù)管理及高可靠性要求，對嵌入式數(shù)控系統(tǒng)的Flash文件系統(tǒng)管理技術(shù)進(jìn)行了研究，提出了扇區(qū)磨損均衡策略以及基于存儲內(nèi)容的壞損管理策略，實現(xiàn)了對Flash存儲空間的合理利用和有效管理。提出了一種基于文件信息雙鏈表結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)管理策略，給出了空閑扇區(qū)的自動獲取與回收機(jī)制，進(jìn)而實現(xiàn)了對程序數(shù)據(jù)的有效維護(hù)。最