復(fù)雜曲面加工一直以來是數(shù)控加工制造行業(yè)中的難點(diǎn)問題,其中涉及到的曲面微分幾何信息、數(shù)控加工走刀行距、步長等也是眾多學(xué)者研究的熱點(diǎn)課題。五軸聯(lián)動數(shù)控加工復(fù)雜曲面的刀具軌跡生成能力,直接關(guān)系到曲面加工質(zhì)量和效率。對點(diǎn)云數(shù)據(jù)模型進(jìn)行離散三角網(wǎng)格化、網(wǎng)格模型重建,再對三角網(wǎng)格曲面模型進(jìn)行自適應(yīng)細(xì)分,得到具有拓?fù)湫�、�?guī)則性的三角網(wǎng)格細(xì)分模型,它是生成刀具軌跡的前提�！吨袊圃�2025》的提出,對制造業(yè)提出了更高的要求,因此研究網(wǎng)格細(xì)分曲面模型的五軸加工刀具軌跡生成算法,對數(shù)控技術(shù)的發(fā)展具有實(shí)用性的意義。本文分析了網(wǎng)格曲面模型的數(shù)據(jù)存儲和拓?fù)渲亟ㄔ硪约扒嫖⒎謳缀翁匦?介紹了點(diǎn)云數(shù)據(jù)模型信息,經(jīng)過計(jì)算機(jī)處理可以將點(diǎn)云數(shù)據(jù)存儲為具有三角形信息的STL文件。以網(wǎng)格半邊結(jié)構(gòu)存儲三角單元信息,再將三角網(wǎng)格STL模型文件拓?fù)渲亟榫W(wǎng)格模型,最后實(shí)現(xiàn)對三角網(wǎng)格曲面模型頂點(diǎn)法矢量和曲率的計(jì)算。對三角網(wǎng)格曲面進(jìn)行細(xì)分,根據(jù)Loop細(xì)分規(guī)則和頂點(diǎn)坐標(biāo)等信息,推導(dǎo)出網(wǎng)格曲面頂點(diǎn)與該頂點(diǎn)極限位置之間的距離公式,給定任意精度閾值ε時(shí),訃算k值確定細(xì)分深度,提出誤差控制的自適應(yīng)細(xì)分曲面算法,從而解決復(fù)雜曲面模型細(xì)分問題。... 

【文章來源】：沈陽建筑大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１點(diǎn)云數(shù)據(jù)??Ｆｉｇ?２．１?Ｔｈｅ?ｐｏｉｎｔ?Ｃｌｏｕｄ?ｄａｔａ??

第二章曲面模型的三角網(wǎng)格重建及其特性分析?碩士研宂生學(xué)位論文??圖２．２點(diǎn)ｓ數(shù)據(jù)的三角網(wǎng)格化??Ｆｉｇ２．２?Ｔｈｅ?ｔｒｉａｎｇｕｌａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｐｏｉｎｔ?ｃｌｏｕｄ?ｄａｔａ??２．３．２三角網(wǎng)格模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)??三角網(wǎng)格模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)信息如下：??（１）網(wǎng)格曲面模型的頂點(diǎn)坐標(biāo)位置的幾何信息，Ｋ?＝?＜ｊｖｐｖ２，…，Ｖ」，這里假設(shè)曲面??模型有《個(gè)頂點(diǎn)，頂點(diǎn)幾何信息對應(yīng)在爐空間中的位置。??（２）網(wǎng)格曲面模型上的三角面片的拓?fù)溥B接關(guān)系包含頂點(diǎn)、邊和面的佶息，三角??而片每條邊對應(yīng)頂點(diǎn)的二元組，每個(gè)而對應(yīng)頂點(diǎn)的有序三元組［３８］。若－個(gè)曲面模型有ｍ??個(gè)面，三角面片的三個(gè)頂點(diǎn)按照逆時(shí)針遍歷，面片信息可列為Ｆ?＝?｛．／；，／２，…。??此外，曲面網(wǎng)格模型還可以包含其它信息如法矢量、紋理坐標(biāo)等，這些信總一般與??某個(gè)頂點(diǎn)、邊或者面關(guān)聯(lián)。針對三角網(wǎng)格模型的處理操作，采用半邊結(jié)構(gòu)表示法，只需??較少的存儲量便可以訪問遍歷整個(gè)模型［３９］。三角形的每？條邊都有一個(gè)方向，所有的邊??都形成一個(gè)有向的循環(huán)，因此半邊結(jié)構(gòu)表示是有意義的。半邊結(jié)構(gòu)也稱為雙向鏈接邊表，??其基本思想是把一條無向的邊拆分成兩條有向的半邊，乍邊的方向在曲面模型中按逆時(shí)??針方向遍歷，如圖２．３所示。??ｏｒｉｇｉｎ（ｃ）??／Ｖ?／ｒｅｖ（ｃ）??Ｚ?＼?ｎｅｘｔ（ｅ）?＼??ｏｐｐｏｓｉｔｅ（ｅ）?＼?ｙ?＼??ｔａｒｇｅｔ（ｅ）??圖２．３網(wǎng)格的半邊結(jié)構(gòu)??Ｆｉｇ?２．３?Ｔｈｅ?ｈａｌｆ－ｅｄｇｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｍｅｓｈ??每個(gè)三角形面片都包含三條半邊，例如圖２．３中三角形面的半邊ｅ和半邊〇ｐｐ〇Ｓｉｔｅ（ｅ）??

第二章曲面模型的三角網(wǎng)格重建及其特性分析?碩士研宂生學(xué)位論文??圖２．２點(diǎn)ｓ數(shù)據(jù)的三角網(wǎng)格化??Ｆｉｇ２．２?Ｔｈｅ?ｔｒｉａｎｇｕｌａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｐｏｉｎｔ?ｃｌｏｕｄ?ｄａｔａ??２．３．２三角網(wǎng)格模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)??三角網(wǎng)格模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)信息如下：??（１）網(wǎng)格曲面模型的頂點(diǎn)坐標(biāo)位置的幾何信息，Ｋ?＝?＜ｊｖｐｖ２，…，Ｖ」，這里假設(shè)曲面??模型有《個(gè)頂點(diǎn)，頂點(diǎn)幾何信息對應(yīng)在爐空間中的位置。??（２）網(wǎng)格曲面模型上的三角面片的拓?fù)溥B接關(guān)系包含頂點(diǎn)、邊和面的佶息，三角??而片每條邊對應(yīng)頂點(diǎn)的二元組，每個(gè)而對應(yīng)頂點(diǎn)的有序三元組［３８］。若－個(gè)曲面模型有ｍ??個(gè)面，三角面片的三個(gè)頂點(diǎn)按照逆時(shí)針遍歷，面片信息可列為Ｆ?＝?｛．／；，／２，…。??此外，曲面網(wǎng)格模型還可以包含其它信息如法矢量、紋理坐標(biāo)等，這些信總一般與??某個(gè)頂點(diǎn)、邊或者面關(guān)聯(lián)。針對三角網(wǎng)格模型的處理操作，采用半邊結(jié)構(gòu)表示法，只需??較少的存儲量便可以訪問遍歷整個(gè)模型［３９］。三角形的每？條邊都有一個(gè)方向，所有的邊??都形成一個(gè)有向的循環(huán)，因此半邊結(jié)構(gòu)表示是有意義的。半邊結(jié)構(gòu)也稱為雙向鏈接邊表，??其基本思想是把一條無向的邊拆分成兩條有向的半邊，乍邊的方向在曲面模型中按逆時(shí)??針方向遍歷，如圖２．３所示。??ｏｒｉｇｉｎ（ｃ）??／Ｖ?／ｒｅｖ（ｃ）??Ｚ?＼?ｎｅｘｔ（ｅ）?＼??ｏｐｐｏｓｉｔｅ（ｅ）?＼?ｙ?＼??ｔａｒｇｅｔ（ｅ）??圖２．３網(wǎng)格的半邊結(jié)構(gòu)??Ｆｉｇ?２．３?Ｔｈｅ?ｈａｌｆ－ｅｄｇｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｍｅｓｈ??每個(gè)三角形面片都包含三條半邊，例如圖２．３中三角形面的半邊ｅ和半邊〇ｐｐ〇Ｓｉｔｅ（ｅ）??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[8]面向數(shù)控加工的三角網(wǎng)格法矢量與曲率計(jì)算方法研究[D]. 趙秋艷.湖南大學(xué) 2013
[9]復(fù)雜曲面檢測路徑規(guī)劃及輪廓度誤差評定方法研究[D]. 劉欣.天津大學(xué) 2012
[10]三角形網(wǎng)格曲面模型數(shù)控加工刀位點(diǎn)計(jì)算方法研究[D]. 胡津銘.湖南大學(xué) 2011



本文編號：3502191