本文關(guān)鍵詞：基于零件點(diǎn)云直接生成模具加工程序的算法研究

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【摘要】：基于零件點(diǎn)云直接生成模具加工程序的算法研究是以零件表面上沒有拓?fù)潢P(guān)系的點(diǎn)云數(shù)據(jù)作為研究對(duì)象來直接生成其模具的數(shù)控加工程序的一種逆向工程方法。傳統(tǒng)的逆向工程處理流程是先根據(jù)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行曲面重構(gòu)，曲面擬合，三角網(wǎng)格劃分建立其曲面模型，然后在該曲面模型的基礎(chǔ)上生成數(shù)控加工軌跡，進(jìn)而生成零件的數(shù)控加工G代碼。但傳統(tǒng)的逆向工程處理方式是比較繁瑣、費(fèi)時(shí)的過程，很容易造成表面建模誤差，很難保證精度。為了改善傳統(tǒng)逆向工程，國(guó)內(nèi)外很多的科研人員開始研究如何利用點(diǎn)云數(shù)據(jù)直接生成數(shù)控加工程序。 本文首先介紹了點(diǎn)云數(shù)據(jù)的兩種主要的獲取方法，簡(jiǎn)述了點(diǎn)云數(shù)據(jù)的預(yù)處理過程，通過激光掃描儀測(cè)量獲取的點(diǎn)云數(shù)據(jù)自帶預(yù)處理功能，再根據(jù)預(yù)處理之后的零件點(diǎn)云數(shù)據(jù)，運(yùn)用主元素分析法，計(jì)算點(diǎn)云局部曲面的協(xié)方差矩陣，，通過證明確定該矩陣的最小特征值對(duì)應(yīng)的特征向量就是點(diǎn)云數(shù)據(jù)局部點(diǎn)的法向量。利用曲面的法向量的反向和偏置把零件點(diǎn)云數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)換得到模具的曲面全局法向量。 本文根據(jù)刀位點(diǎn)軌跡生成算法中的等殘留高度法來生成點(diǎn)云模型的刀位點(diǎn)軌跡。介紹了工件坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系之間的坐標(biāo)變換方法，通過VB編程把工件坐標(biāo)系中的刀位點(diǎn)數(shù)據(jù)，即球頭銑刀刀頭中心位置和刀具軸的矢量方向變換到機(jī)床坐標(biāo)系，進(jìn)而把刀位點(diǎn)軌跡轉(zhuǎn)換成NC機(jī)床代碼，最終求出生成模具的數(shù)控加工G代碼。
【關(guān)鍵詞】：點(diǎn)云數(shù)據(jù) 模具 曲面法向量 刀位點(diǎn) 坐標(biāo)變換
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG76
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-14
• 1.1 課題的研究背景和意義8-9
• 1.2 逆向工程與數(shù)控技術(shù)結(jié)合的發(fā)展現(xiàn)狀9-10
• 1.3 基于點(diǎn)云數(shù)據(jù)的曲面造型技術(shù)10
• 1.4 由已知零件曲面生成數(shù)控加工刀位點(diǎn)軌跡技術(shù)10-11
• 1.5 基于點(diǎn)云數(shù)據(jù)直接生成刀位點(diǎn)軌跡算法的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.6 本文研究的內(nèi)容12-14
• 第2章 點(diǎn)云數(shù)據(jù)的獲取和預(yù)處理14-23
• 2.1 零件點(diǎn)云數(shù)據(jù)的獲取14-19
• 2.1.1 接觸式三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)簡(jiǎn)介15-17
• 2.1.2 非接觸式三維激光掃描儀獲得點(diǎn)云數(shù)據(jù)簡(jiǎn)介17-19
• 2.2 點(diǎn)云數(shù)據(jù)的預(yù)處理19-22
• 2.2.1 點(diǎn)云數(shù)據(jù)的異常點(diǎn)處理19-21
• 2.2.2 點(diǎn)云數(shù)據(jù)的噪聲去除21
• 2.2.3 對(duì)三維激光掃描獲得的點(diǎn)云數(shù)據(jù)的預(yù)處理21-22
• 2.3 本章小結(jié)22-23
• 第3章 點(diǎn)云數(shù)據(jù)法向量的計(jì)算23-32
• 3.1 曲面法向量的計(jì)算23
• 3.2 點(diǎn)云數(shù)據(jù)的法向量計(jì)算與調(diào)整23-29
• 3.3 點(diǎn)云局部曲率計(jì)算29-31
• 3.4 本章小結(jié)31-32
• 第4章 點(diǎn)云的刀位點(diǎn)計(jì)算32-43
• 4.1 常見的刀位點(diǎn)軌跡的生成方法32-35
• 4.2 走刀模式分析35-36
• 4.3 點(diǎn)云等殘高刀位點(diǎn)軌跡的生成36-42
• 4.3.1 刀位點(diǎn)軌跡的基本概念36-37
• 4.3.2 點(diǎn)云的坐標(biāo)變換37-38
• 4.3.3 步長(zhǎng)的確定38-39
• 4.3.4 切削行距的計(jì)算39-41
• 4.3.5 等殘高刀位點(diǎn)軌跡的生成41-42
• 4.4 本章小結(jié)42-43
• 第5章 生成 G 代碼43-54
• 5.1 數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系統(tǒng)43-44
• 5.2 常見五坐標(biāo)機(jī)床結(jié)構(gòu)44-46
• 5.3 幾種常用的五坐標(biāo)機(jī)床的坐標(biāo)變換46-49
• 5.4 五坐標(biāo)機(jī)床直接加工 G 代碼生成49-53
• 5.5 本章小結(jié)53-54
• 第6章 結(jié)論與展望54-55
• 參考文獻(xiàn)55-58
• 在學(xué)研究成果58-59
• 致謝59

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：678491