數(shù)控加工中,刀具軌跡的速度規(guī)劃對(duì)曲面的加工質(zhì)量有著重要影響。當(dāng)前主流速度優(yōu)化算法只考慮沿進(jìn)給方向的優(yōu)化,而忽視了加工速度在刀位點(diǎn)曲面(簡(jiǎn)稱(chēng)CL曲面)橫向的一致性?xún)?yōu)化,繼而可能導(dǎo)致加減速區(qū)間沿橫向的錯(cuò)落分布,最終影響曲面的加工質(zhì)量。針對(duì)上述情況,本文提出了一種在三軸數(shù)控加工中,基于CL曲面的速度橫向優(yōu)化算法。算法核心包含以下三步驟:CL曲面橫向信息的重構(gòu),CL曲面特征線的構(gòu)造,以及橫向一致的軌跡速度規(guī)劃。首先,在CL曲面橫向信息的重構(gòu)中,本文提出了一種鄰軌投影點(diǎn)的算法重構(gòu)橫向信息。算法通過(guò)確定刀位點(diǎn)在相鄰刀具軌跡上距離最近的點(diǎn),建立了該刀位點(diǎn)同段刀軌與其橫向相鄰刀軌之間的聯(lián)系。然后,在CL曲面特征線的構(gòu)造中,本文針對(duì)相鄰軌跡線段的夾角,通過(guò)設(shè)置閾值的方式初步篩選出候選特征點(diǎn)。通過(guò)尋找候選點(diǎn)的鄰軌投影點(diǎn),本文將候選點(diǎn)沿橫向進(jìn)行連接,得到光滑連續(xù)的CL曲面特征線。最后,在軌跡速度規(guī)劃中,本文利用CL曲面特征線將刀具軌跡分割成速度區(qū)間。每一個(gè)速度區(qū)間都會(huì)根據(jù)其曲率情況,計(jì)算出一個(gè)區(qū)間內(nèi)的目標(biāo)速度和兩個(gè)端點(diǎn)的瞬時(shí)速度。通過(guò)鄰軌投影點(diǎn)算法,軌跡上橫向相鄰的速度區(qū)間得以互相匹配。本文應(yīng)用平滑算法對(duì)匹... 

【文章來(lái)源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：68 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

CL曲面示意圖

長(zhǎng)線段區(qū)域KD-Tree無(wú)法找全鄰域點(diǎn)集合

16圖 2-4 多個(gè)特征點(diǎn)表示同一特征導(dǎo)致的特征線交錯(cuò)現(xiàn)象識(shí)別算法中，刀具軌跡的轉(zhuǎn)折點(diǎn)（只起改變切削方向作用的點(diǎn)，識(shí)別為特征點(diǎn)，并連接成線，但該曲線并無(wú)任何實(shí)際意義如圖 2

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]S型速度規(guī)劃下NURBS曲線雙向插補(bǔ)算法[J]. 林志偉.  閩南師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(04)
[2]三角網(wǎng)格模型特征線的局部采樣追蹤算法[J]. 莫建清,何漢武,李晉芳.  計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào). 2016(10)
[3]智能制造——“中國(guó)制造2025”的主攻方向[J]. 周濟(jì).  中國(guó)機(jī)械工程. 2015(17)
[4]基于Mach3軟件的經(jīng)濟(jì)型五軸雕刻機(jī)開(kāi)發(fā)[J]. 李榮泳,陳勇志,孫振忠.  裝備制造技術(shù). 2011(01)
[5]采用張量投票理論的三角網(wǎng)格特征邊提取算法[J]. 張慧娟,耿博,汪國(guó)平.  計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào). 2011(01)
[6]三角網(wǎng)格模型特征線提取方法[J]. 上官寧,劉斌.  華僑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(05)
[7]數(shù)控系統(tǒng)S曲線加減速規(guī)劃研究[J]. 石川,趙彤,葉佩青,呂強(qiáng).  中國(guó)機(jī)械工程. 2007(12)
[8]三角網(wǎng)格模型頂點(diǎn)法矢與離散曲率計(jì)算[J]. 神會(huì)存,李建華,周來(lái)水.  計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2005(26)
[9]三角網(wǎng)格模型的特征線提取[J]. 劉勝蘭,周儒榮,張麗艷.  計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào). 2003(04)

博士論文
[1]自由曲面加工速度規(guī)劃與插補(bǔ)算法研究[D]. 盧磊.吉林大學(xué) 2016
[2]微小線段高速加工的軌跡優(yōu)化建模及前瞻插補(bǔ)技術(shù)研究[D]. 金永喬.上海交通大學(xué) 2015
[3]曲面數(shù)控加工編程軌跡的NURBS擬合及插補(bǔ)算法研究[D]. 吳繼春.華中科技大學(xué) 2012
[4]自由曲面加工刀具路徑軌跡規(guī)劃算法研究[D]. 趙世田.南京航空航天大學(xué) 2011
[5]NURBS曲線刀具路徑實(shí)時(shí)插補(bǔ)技術(shù)研究[D]. 孫海洋.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2008

碩士論文
[1]小線段加工控制參數(shù)自動(dòng)設(shè)置算法研究與應(yīng)用[D]. 趙順通.華中科技大學(xué) 2017
[2]多軸數(shù)控系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)控制算法研究與開(kāi)發(fā)[D]. 許東偉.廣東工業(yè)大學(xué) 2015
[3]復(fù)雜曲面五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工的進(jìn)給率規(guī)劃[D]. 鄭焱.上海交通大學(xué) 2011
[4]基于離線軌跡規(guī)劃的柔靈型智能數(shù)控系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 夏太武.電子科技大學(xué) 2009



本文編號(hào)：2942002