复杂曲面加工精度检验中曲面法矢与刀具扫描体求交算法的研究 被引量：7

1

作者 李吉平 刘华明 +2 位作者 张文铭 黄田 任秉银 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第12期931-935,共5页

提出了一种用于实现矢量与扫描体 (代表五轴数控加工铣刀的运动 )求交的有效算法 .该算法首先对曲面法矢和刀具扫描体进行预处理 ,将曲面法矢与刀具扫描体之间的求交问题转化为有向线段与三角网格之间的求交计算 ,然后建立有向线段和三... 提出了一种用于实现矢量与扫描体 (代表五轴数控加工铣刀的运动 )求交的有效算法 .该算法首先对曲面法矢和刀具扫描体进行预处理 ,将曲面法矢与刀具扫描体之间的求交问题转化为有向线段与三角网格之间的求交计算 ,然后建立有向线段和三角网格的求交子集 ,减少了不必要的求交计算 ,提高了算法的效率 .文中举例说明了该算法在复杂曲面 NC精度检验中的应用 . 展开更多

关键词 复杂曲面 曲面法矢 刀具扫描体 数控加工

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基于 Dexel 模型的 NC 加工仿真和验证研究 被引量：7

2

作者 汤幼宁 魏生民 杨海成 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第4期629-633,共5页

对基于Ｄｅｘｅｌ模型的ＮＣ加工仿真和验证进行了研究。在物空间中模拟ＮＣ加工的材料去除过程及验证加工结果，使用独立的坐标系构造物体的Ｄｅｘｅｌ模型，以支持观察定义的动态改变，并通过“移动实例”来近似描述刀具扫描体，从而... 对基于Ｄｅｘｅｌ模型的ＮＣ加工仿真和验证进行了研究。在物空间中模拟ＮＣ加工的材料去除过程及验证加工结果，使用独立的坐标系构造物体的Ｄｅｘｅｌ模型，以支持观察定义的动态改变，并通过“移动实例”来近似描述刀具扫描体，从而提高五轴ＮＣ加工仿真计算效率。 展开更多

关键词 深度元素 刀具扫描体 Dexel模型 数控加工 仿真

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数控加工仿真系统的研究与应用 被引量：11

3

作者 彭健钧 郭锐锋 +2 位作者 张世民 邵志香 丁万夫 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2010年第6期1240-1244,共5页

介绍数控加工仿真系统的整体设计,提出格栅voxel三维实体建模方法,刀具扫描体的生成算法,实现了刀具切削工件过程的动态仿真,并对碰撞检查算法进行了初步的研究.基于以上方法,建立了蓝天数控系统的加工仿真系统,在加工前对加工程序进行... 介绍数控加工仿真系统的整体设计,提出格栅voxel三维实体建模方法,刀具扫描体的生成算法,实现了刀具切削工件过程的动态仿真,并对碰撞检查算法进行了初步的研究.基于以上方法,建立了蓝天数控系统的加工仿真系统,在加工前对加工程序进行验证,在加工时对刀具轨迹的执行、工件的切削过程等进行实时监控. 展开更多

关键词 数控加工仿真系统 格栅voxel 刀具扫描体 碰撞检测

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五轴加工中刀具扫描体的构造和显示 被引量：4

4

作者 郝猛 肖田元 韩向利 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2003年第4期535-537,共3页

介绍一种新的刀具扫描体生成算法。分析五轴机床加工中刀具的运动特点 ,将刀具扫描体看成离散刀位点之间的单个扫描体的叠加。推导了用 NURBS表达扫描体的公式 ,结合 Open GL给出了五轴刀具扫描体的仿真结果。五轴扫描体的构造是曲面的... 介绍一种新的刀具扫描体生成算法。分析五轴机床加工中刀具的运动特点 ,将刀具扫描体看成离散刀位点之间的单个扫描体的叠加。推导了用 NURBS表达扫描体的公式 ,结合 Open GL给出了五轴刀具扫描体的仿真结果。五轴扫描体的构造是曲面的加工精度验证中的一个技术难点 。 展开更多

关键词 刀具扫描体 NURBS NC验证 OPENGL

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数控加工仿真中刀具扫描体算法研究 被引量：3

5

作者 乔咏梅 张定华 杨海成 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第2期231-234,共4页

运用包络理论推导出一种刀具扫描体算法，并用Ｃ语言实现．该算法通过求解刀具运动所形成的包络面方程计算刀具扫描体，计算量小，运算速度快．

关键词 数控加工 仿真 刀具扫描体 包络面 算法

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数控加工仿真技术的研究 被引量：3

6

作者 韩铁强 范亚平 韩铁平 《机械》 2005年第1期30-32,35,共4页

以 Windows2000 为开发平台,以 Visual C++6.0软件及三维图形软件标准接口 OpenGL 为开发工具,建立了数控加工仿真系统中的几何模型和运动模型并阐述了编程原理,对去除材料仿真的理论和方法进行了研究和探索。在此基础上,开发了一个切... 以 Windows2000 为开发平台,以 Visual C++6.0软件及三维图形软件标准接口 OpenGL 为开发工具,建立了数控加工仿真系统中的几何模型和运动模型并阐述了编程原理,对去除材料仿真的理论和方法进行了研究和探索。在此基础上,开发了一个切实可行的数控加工仿真系统,即 NCMS 系统,该系统能够比较好地实现数控加工过程的仿真。 展开更多

关键词 数控加工 仿真 材料去除 刀具扫描体

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基于压缩体素模型的鼓形刀空间扫描体构造方法及其应用 被引量：4

7

作者 侯增选 Frank-Lothar Krause +1 位作者 常钢 高新瑞 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第8期1192-1196,共5页

首先给出了鼓形刀空间扫描体构造公式并构造出其表面模型,利用Ray Casting方法将该表面模型进行离散,转化为压缩体素模型,该模型采用沿X,Y,Z3个坐标轴方向相互垂直的Dexel模型表示,各个Dexel模型之间按体素模型大小均匀分布.刀具空间扫... 首先给出了鼓形刀空间扫描体构造公式并构造出其表面模型,利用Ray Casting方法将该表面模型进行离散,转化为压缩体素模型,该模型采用沿X,Y,Z3个坐标轴方向相互垂直的Dexel模型表示,各个Dexel模型之间按体素模型大小均匀分布.刀具空间扫描体模型和仿真工件模型之间的布尔运算转化为Dexel模型之间的一维布尔运算,简化了布尔操作并提高了操作速度.通过Marching Cubes方法提取数控加工仿真工件表面三角网格模型并进行图形显示,提高了仿真工件显示质量,NC编程人员可实时地从任意方向观察、验证仿真结果.该方法已成功地应用于基于压缩体素模型的五坐标数控加工仿真系统中,克服了现有五坐标数控加工仿真方法和商品化软件系统的不足. 展开更多

关键词 五坐标数控加工仿真 鼓形刀具 刀具扫描体 压缩体素模型 虚拟数控加工

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数控铣削仿真系统中刀具几何体生成算法 被引量：2

8

作者 孙宏伟 马玉林 《机械制造》 北大核心 2002年第4期10-12,共3页

针对球头铣刀给出了用于三轴数控铣削仿真系统的一种快速、精确的刀具扫描体生成算法;基于数控仿真技术的曲线建模方法,给出了数控切削物理仿真所需的关键几何因素———刀具切削刃的几何表达式。

关键词 数控铣削 仿真 刀具扫描体 球形铣刀 几何表达式

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刀具扫描体的显式计算与精度控制 被引量：2

9

作者 陈益林 杨茂奎 《中国制造业信息化（学术版）》 2004年第7期112-114,共3页

在刀具统一参数表达的基础上,给出了刀具扫描体的显式求解公式和算法,提出了刀具扫描体的分段变步长误差控制策略,已在VisualC++6.0和OpenGL中编程实现,实例表明方法简单,计算效率高,结果可靠。该方法可用于五轴数控加工仿真和虚拟制造... 在刀具统一参数表达的基础上,给出了刀具扫描体的显式求解公式和算法,提出了刀具扫描体的分段变步长误差控制策略,已在VisualC++6.0和OpenGL中编程实现,实例表明方法简单,计算效率高,结果可靠。该方法可用于五轴数控加工仿真和虚拟制造中刀具扫描体的计算。 展开更多

关键词 刀具扫描体 显式解 误差控制 数控加工 精度控制

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刀具扫描体技术在NC加工图形验证中的应用 被引量：1

10

作者 王军安 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2000年第6期959-961,940,共4页

对 NC铣削加工图形验证中刀具及其扫描体进行分析 ,给出了直线插补及圆弧插补时常用刀具的扫描体的正则化造型方法及求交算法 ,并用扫描体包围体进行求交局部化。

关键词 刀具扫描体 扫描体包围体 数控加工 图形验证

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通用刀具扫描体的快速造型 被引量：3

11

作者 徐芝琦 陈志杨 +2 位作者 叶修梓 张引 张三元 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期136-143,共8页

以实体造型仿真和工程应用为目的,以包络理论为理论基础,结合离散造型法和实体造型法这两种造型方法的优点,提出刀具扫描体快速造型的新方法。该方法主要由四个有序部分组成:第一部分是对刀具进行离散采样的预处理;第二部分是刀具上的... 以实体造型仿真和工程应用为目的,以包络理论为理论基础,结合离散造型法和实体造型法这两种造型方法的优点,提出刀具扫描体快速造型的新方法。该方法主要由四个有序部分组成:第一部分是对刀具进行离散采样的预处理;第二部分是刀具上的离散采样点沿着扫描路径运动,生成扫描元曲线;第三部分是利用在扫描路径上建立起来的若干截平面与扫描元曲线相交后得到的交点集,构造平面网格,求解出平面网格的外轮廓顶点后将其分组,分别进行曲线拟合后再组合成刀具扫描体的包络曲线;第四部分则是通过这些包络曲线进行放样,构建刀具扫描体的包络曲面,最终完成刀具扫描体的完整构造。与现有方法相比,该方法能快速有效地对刀具扫描体进行造型,在减少计算量的同时保证了造型的准确性,因而具有广泛的应用价值。 展开更多

关键词 刀具扫描体 通用刀具 包络曲面 扫描元 自交

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数控加工三维图形动态仿真系统的研究 被引量：1

12

作者 王芳 王琨琦 《现代制造工程》 CSCD 2005年第4期50-53,共4页

研究数控铣削三维图形仿真的关键技术,即通过建立毛坯与刀具扫描体的Z_Buffer数据链表,并参照Plong光照模型,对毛坯与刀具扫描体的减运算结果即Z_Buffer数据链表进行光照处理,实现了材料切除过程中的三维实体的图形动态仿真。

关键词 动态仿真系统 数控加工 三维图形仿真 数据链表 刀具扫描体 关键技术 数控铣削 光照模型 光照处理 三维实体 毛坯

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基于压缩体素模型的球头刀空间扫描体构造新方法及其应用

13

作者 王增强 侯增选 《制造业自动化》 北大核心 2006年第10期21-24,共4页

提出了一种基于压缩体素模型的球头刀空间扫描体构造新方法,将球头刀分解为相应球体部分和圆柱体部分,分别给出了球体和圆柱体空间扫描体构造公式并构造出其表面模型,利用RayCasting方法分别将球体和圆柱体空间扫描体表面模型进行离散,... 提出了一种基于压缩体素模型的球头刀空间扫描体构造新方法,将球头刀分解为相应球体部分和圆柱体部分,分别给出了球体和圆柱体空间扫描体构造公式并构造出其表面模型,利用RayCasting方法分别将球体和圆柱体空间扫描体表面模型进行离散,将其分别转化为压缩体素模型,通过布尔并操作生成球头刀空间扫描体压缩体素模型。该方法由于采用三个方向的Dexel模型表示体素模型,其计算机内部存贮空间得到了很大地压缩,并简化了布尔操作和提高了布尔操作速度;通过MarchingCubes方法提取数控加工仿真工件表面模型并进行图形显示,提高了显示质量和显示速度。该方法在《基于压缩Voxel模型的五坐标数控加工仿真系统》中得到了应用并完成了某叶轮的五坐标数控加工仿真,仿真结果三维信息完备,NC编程人员可从任意方向观察、验证仿真结果,克服了现有五坐标数控加工仿真方法和商品化软件系统的不足,该方法是虚拟数控加工的关键技术。 展开更多

关键词 五坐标数控加工仿真 球头刀具 刀具扫描体 压缩体素模型 虚拟数控加工

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基于压缩体素模型的环形刀空间扫描体构造新方法及其应用 被引量：1

14

作者 王增强 侯增选 《西安理工大学学报》 CAS 2006年第4期361-364,共4页

提出了一种基于压缩体素模型的环形刀空间扫描体构造新方法。将环形刀分解为相应圆环体和圆柱体两部分,通过一系列运算生成环形刀空间扫描体压缩体素模型;采用三个方向的Dexel模型表示体素模型而使得计算数据量得到了很大压缩,提高了布... 提出了一种基于压缩体素模型的环形刀空间扫描体构造新方法。将环形刀分解为相应圆环体和圆柱体两部分,通过一系列运算生成环形刀空间扫描体压缩体素模型;采用三个方向的Dexel模型表示体素模型而使得计算数据量得到了很大压缩,提高了布尔操作速度;通过Marching-Cubes方法提取数控加工仿真工件表面模型并进行图形显示,提高了显示质量和显示速度。仿真结果三维信息完备,数控编程人员可从任意方向观察、验证仿真结果。 展开更多

关键词 五坐标数控加工仿真 环形刀具 刀具扫描体 压缩体素模型 虚拟数控加工

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基于Open Inventor的六自由度钻铣机加工仿真研究 被引量：1

15

作者 孙涛 赵东标 李晓庆 《机械与电子》 2012年第3期35-40,共6页

针对面向航空装配的六自由度钻铣机,利用Open Inventor结合VS2008软件构建其加工仿真系统。以虚拟现实语言VRML为数据接口,从UG和CATIA中分别导入机床本体和加工零件,完成机床的三维运动学仿真。在研究Open Inventor现有的挤压函数基础... 针对面向航空装配的六自由度钻铣机,利用Open Inventor结合VS2008软件构建其加工仿真系统。以虚拟现实语言VRML为数据接口,从UG和CATIA中分别导入机床本体和加工零件,完成机床的三维运动学仿真。在研究Open Inventor现有的挤压函数基础上,结合实际加工过程,给出改进算法,得到多轴加工过程中理想的刀具扫描体。最后利用生成的刀具扫描体完成加工仿真以及加工过程中的碰撞检测。通过验证,系统可以实现六自由度钻铣机的加工仿真,仿真效果真实,沉浸感强。此方法同样适用于任何形式多轴机床的加工仿真。 展开更多

关键词 虚拟现实语言 加工仿真 刀具扫描体 碰撞检测 钻铣机

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DEXEL模型同刀具扫描体的求交计算及应用

16

作者 刘一丹 王子牛 +1 位作者 陈洁 李少博 《贵州大学学报（自然科学版）》 2010年第4期70-73,共4页

数控加工仿真技术是检验数控代码正确性的一种十分有效和可行的方法。毛坯材料的动态去除是加工仿真的关键,因此仿真工件(即毛坯)和刀具扫描体的建模,仿真工件模型和刀具扫描体之间的求交计算是核心问题。文中通过使用基于DEXEL模型的... 数控加工仿真技术是检验数控代码正确性的一种十分有效和可行的方法。毛坯材料的动态去除是加工仿真的关键,因此仿真工件(即毛坯)和刀具扫描体的建模,仿真工件模型和刀具扫描体之间的求交计算是核心问题。文中通过使用基于DEXEL模型的方法来构造毛坯,能够支持观察视角的变化,不依赖于以往扫描体生成的包络法,简化了刀具扫描体的计算,避免了复杂方程的求解。通过计算有效包围盒,减少了DEXEL射线同刀具包络体的求交计算次数。在VC++6.0和OpenGL环境下编程,验证了此方法,并给出了一个仿真实例。 展开更多

关键词 数控加工仿真 DEXEL模型 刀具扫描体 有效包围盒 求交

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五坐标数控铣削加工刀具扫描体的求解 被引量：2

17

作者 黄泽华 王小椿 蔡永林 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期149-153,共5页

建立了一种通用的刀具模型.在通用刀具模型的基础上,提出了一种求解五坐标数控铣削加工刀具扫描体的新方法.首先利用包络理论计算刀具扫描包络面在每个刀位点处的特征线方程,然后沿着特征线进行离散化获得一系列数据点,再用这些数据点构... 建立了一种通用的刀具模型.在通用刀具模型的基础上,提出了一种求解五坐标数控铣削加工刀具扫描体的新方法.首先利用包络理论计算刀具扫描包络面在每个刀位点处的特征线方程,然后沿着特征线进行离散化获得一系列数据点,再用这些数据点构建B样条曲线组,此时特征线组和B样条曲线组所围成的空间网格即为最终的刀具扫描体.最后通过实例验证了本文所涉及到的刀具扫描体求解的正确性. 展开更多

关键词 五坐标 刀具扫描体 特征线 B样条曲线

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基于DEXEL和离散点阵法的数控加工仿真研究 被引量：2

18

作者 刘一丹 王子牛 +1 位作者 陈洁 李少博 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2011年第1期171-175,共5页

本文提出了基于DEXEL模型实现数控铣削过程中毛坯体的实时建模方法,减少了内存存储空间,支持观察视角的变化和仿真结果的缩放;根据三轴数控铣床加工的特点,将刀具扫描体看成离散刀位点之间的单个扫描体的组合,采用离散点阵法对刀具扫描... 本文提出了基于DEXEL模型实现数控铣削过程中毛坯体的实时建模方法,减少了内存存储空间,支持观察视角的变化和仿真结果的缩放;根据三轴数控铣床加工的特点,将刀具扫描体看成离散刀位点之间的单个扫描体的组合,采用离散点阵法对刀具扫描体建模。使用局部搜索算法,用其搜索发生切削关系的点并动态更新仿真工件的高度值。在VC++6.0和OpenGL环境下编程实现了此方法,实例表明此方法提高了数控铣削仿真的效率。 展开更多

关键词 数控加工仿真 DEXEL模型 刀具扫描体 离散点阵 局部搜索

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在GPU上实现基于高斯映射的通用刀具扫描体建模 被引量：1

19

作者 黎柏春 杨建宇 +1 位作者 于天彪 王宛山 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第7期1334-1340,共7页

以针对数控加工仿真的需要,以高斯映射理论为基础、GPU为主要硬件平台,提出一种基于并行计算的快速通用刀具空间扫描体建模方法.首先结合通用刀具的数学模型,利用高斯映射理论分析刀具平动时的扫描体建模原理;然后分析刀具做任意空间运... 以针对数控加工仿真的需要,以高斯映射理论为基础、GPU为主要硬件平台,提出一种基于并行计算的快速通用刀具空间扫描体建模方法.首先结合通用刀具的数学模型,利用高斯映射理论分析刀具平动时的扫描体建模原理;然后分析刀具做任意空间运动时的刀具表面点法向量和对应的接触映射,推导求解扫描体包络边界的表达式;再根据GPU上的通用计算方法和GPU图形绘制管线设计基于GPU实现刀具空间扫描体建模的算法流程,并利用C++、Open GL和Open GL着色语言GLSL实现了该方法.通过刀具扫描体建模实例,验证了文中方法的正确性与实时性. 展开更多

关键词 高斯映射 通用刀具 刀具扫描体 GPU OpenGL着色语言

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基于压缩体素模型的锥形刀空间扫描体构造新方法及其应用

20

作者 侯增选 F-LKrause +1 位作者 王增强 常钢 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期482-486,共5页

提出了一种基于压缩体素模型的锥形刀空间扫描体构造新方法,将锥形刀分解为球体和圆锥体部分,分别给出球体和圆锥体空间扫描体构造公式并构造其表面模型,利用R ay Casting方法分别将球体和圆锥体空间扫描体表面模型进行离散,将其分别转... 提出了一种基于压缩体素模型的锥形刀空间扫描体构造新方法,将锥形刀分解为球体和圆锥体部分,分别给出球体和圆锥体空间扫描体构造公式并构造其表面模型,利用R ay Casting方法分别将球体和圆锥体空间扫描体表面模型进行离散,将其分别转化为压缩体素模型,通过布尔并操作生成锥形刀空间扫描体压缩体素模型。该模型采用沿X、Y、Z 3个坐标轴方向相互垂直的D exel模型表示,各个D exel模型之间按体素模型大小均匀分布。刀具空间扫描体模型和仿真工件模型之间的布尔运算转化为D exel模型之间的一维布尔运算,简化了布尔操作并提高了操作速度。通过M arch ing Cubes方法提取数控加工仿真工件表面模型并进行图形显示,提高了显示质量和显示速度,编程人员可从空间任意方向观察和验证仿真结果。该方法在《基于压缩体素模型的五坐标数控加工仿真系统》中得到了应用,克服了现有五坐标数控加工仿真方法和商品化软件系统的不足。 展开更多

关键词 五坐标数控加工仿真 锥形刀 刀具扫描体 压缩体素模型

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