三角網(wǎng)格細分曲面模型的NC刀軌生成算法及加工仿真研究與應用.pdf

1、本文針對目前三角域曲面模型NC刀軌生成算法和數(shù)控加工仿真技術的不足，著重研究三角網(wǎng)格細分曲面模型的索引機制、NC刀軌的計算與優(yōu)化、仿真毛坯模型的創(chuàng)建、銑削刀具掃掠面求交等幾個方面的問題。論文主要研究成果與創(chuàng)新之處如下： (1)通過對空間索引結(jié)構(gòu)R*-tree原理的深入分析，論證其在離散數(shù)據(jù)對象索引方面的優(yōu)越性和局限性，提出R*S-tree的構(gòu)建理論方法，以結(jié)點MBR的外接球半徑、增量及重疊度作為結(jié)點最優(yōu)分裂評判指標，解決R*-t

2、ree結(jié)點MBR的優(yōu)化指標不具備一般性的問題，提出調(diào)整新結(jié)點插入路徑中上層結(jié)點MBR的強制重新插入算法，顯著降低結(jié)點死區(qū)，提高查詢效率，擴展R*-tree索引機制，實現(xiàn)離散數(shù)據(jù)適應性能力更廣的R<'*>s-tree索引機制，為三角網(wǎng)格細分曲面模型提供有效的索引結(jié)構(gòu)； (2)基于R*S-tree提出動態(tài)空心球區(qū)域增長k近鄰查詢算法，有效地解決三角網(wǎng)格細分曲面模型三角面片頂點拓撲近鄰查詢問題； (3)基于空間聚類索引結(jié)構(gòu)R*

3、S-tree組織三角網(wǎng)格細分曲面模型，根據(jù)刀軌截面與R*S-tree各層索引結(jié)點MBR的位置關系，進行深度優(yōu)先遍歷R*S-tree，快速獲取與刀軌截面相交數(shù)據(jù)結(jié)點中的三角面片，以加快刀觸點求解速度，并根據(jù)工件局部型面微分幾何性質(zhì)確定刀位點，經(jīng)排序和優(yōu)化生成刀軌，實現(xiàn)三角網(wǎng)格細分曲面模型的數(shù)控加工： (4)采用三角離散網(wǎng)格進行毛坯模型的建立，研究三種銑削刀具銑削形成的掃掠面，根據(jù)毛坯模型的離散網(wǎng)格節(jié)點與銑削刀具掃掠面的求交獲取各節(jié)