等残留轨迹规划方法在高速加工中的应用研究 被引量：4

1

作者 黎振 王敏杰 蔡玉俊 《机械设计与制造》 北大核心 2007年第6期102-104,共3页

在数控加工中,加工轨迹规划方法直接影响到加工的效率及质量,尤其在高速加工中轨迹规划方法合理的选择关系到加工的成败。本文对等残留轨迹方法与等参数线轨迹规划方法的在高速加工中加工效率和加工后表面残留高度进行了分析比较,探讨... 在数控加工中,加工轨迹规划方法直接影响到加工的效率及质量,尤其在高速加工中轨迹规划方法合理的选择关系到加工的成败。本文对等残留轨迹方法与等参数线轨迹规划方法的在高速加工中加工效率和加工后表面残留高度进行了分析比较,探讨了两种方法加工效率和表面质量与自由曲面曲率的关系。结果表明等残留高度法能根据自由曲面状况,不同程度的提高加工效率及表面质量,并与曲面曲率具有较大的相关性。 展开更多

关键词 数控加工 轨迹规划 高速加工 等残留 自由曲面

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离心泵叶轮五轴数控加工刀位轨迹规划算法研究

2

作者 王全 陈绪兵 余良伟 《机械设计与制造》 北大核心 2016年第6期252-255,共4页

针对球头刀端铣加工工艺,可采用等残高刀位轨迹规划方法生成离心泵叶轮叶片型面的加工轨迹。首先根据端铣加工的工艺特点和叶片型面的几何特征,选取叶片上一条长边界曲线作为初始刀触点轨迹,并通过许用弦长公差离散形成刀触点序列;然后... 针对球头刀端铣加工工艺,可采用等残高刀位轨迹规划方法生成离心泵叶轮叶片型面的加工轨迹。首先根据端铣加工的工艺特点和叶片型面的几何特征,选取叶片上一条长边界曲线作为初始刀触点轨迹,并通过许用弦长公差离散形成刀触点序列;然后定义与进给方向垂直的截平面簇,在每个截平面内建立以刀触点为圆心的圆弧,将圆弧与叶片型面相交的前交点作为下一刀触点,并沿着刀轴方向计算刀位点,形成刀位点序列,拟合得到刀位轨迹。UG仿真表明,针对给定的叶轮,设定残高0.05mm时,可以得到实际均方根残高值为0.0463mm的光顺加工轨迹,其后跟角在(4.3432,15.8454)内变化,侧倾角在(46.4292,56.7360)内变化,刀轴转动无突变。 展开更多

关键词 五轴数控加工 轨迹规划 等残高 导引曲线

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三角网格表面等残留高度刀轨生成算法 被引量：13

3

作者 陈晓兵 廖文和 +2 位作者 吴海兵 孙全平 陈前亮 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第12期1800-1804,共5页

针对截平面法规划的三角网格表面的刀轨长度较长、加工表面残留高度不均匀的问题,提出一种基于改进截平面法的等残留高度刀轨生成算法.首先在估算刀触点轨迹线垂直方向曲率半径的基础上,计算刀触点轨迹投影线并对其进行修正,去除其中冗... 针对截平面法规划的三角网格表面的刀轨长度较长、加工表面残留高度不均匀的问题,提出一种基于改进截平面法的等残留高度刀轨生成算法.首先在估算刀触点轨迹线垂直方向曲率半径的基础上,计算刀触点轨迹投影线并对其进行修正,去除其中冗余的投影点;然后由修正后的刀触点轨迹投影线构造驱动表面,利用驱动表面和网格表面迭代计算刀触点轨迹线;最后由刀触点轨迹线计算无干涉刀轨.与截平面法生成的刀轨进行比较分析的结果表明,文中算法生成的刀轨长度较小且获得的残留高度保持均匀,适合于三角网格表面表示的复杂表面的精加工. 展开更多

关键词 三角网格表面 等残留高度 刀触点轨迹投影线 驱动表面 数控加工

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基于等残留高度的光顺刀具轨迹规划算法 被引量：12

4

作者 李占君 王霞 黎振 《机械设计与制造》 北大核心 2010年第6期243-245,共3页

提出了一种新的等残留高度光顺刀具轨迹规划算法。针对数控加工中高速铣削时刀具轨迹规划方法进行比较和研究,以参数曲面为例,用matlab软件对此算法进行编程,通过控制轨迹线的曲率来保证刀具轨迹光顺性,有利于获得好的加工质量。尤其是... 提出了一种新的等残留高度光顺刀具轨迹规划算法。针对数控加工中高速铣削时刀具轨迹规划方法进行比较和研究,以参数曲面为例,用matlab软件对此算法进行编程,通过控制轨迹线的曲率来保证刀具轨迹光顺性,有利于获得好的加工质量。尤其是对高速铣削加工,此算法具有较大的实际应用价值。 展开更多

关键词 等残留高度 光顺 MATLAB 高速铣削

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测量点数据等残留高度刀具路径规划 被引量：9

5

作者 吴福忠 华小洋 连晋毅 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第12期1618-1623,共6页

在介绍计算几何模型的基础上,提出一种刀具路径算法.首先分别以刀具半径值和残留高度值为等距距离,通过等距计算求出等距点集和残留高度点集;然后以前一行刀具路径为中心构建刀具包络面,并求出刀具包络面与残留高度点集的交点,即过渡点... 在介绍计算几何模型的基础上,提出一种刀具路径算法.首先分别以刀具半径值和残留高度值为等距距离,通过等距计算求出等距点集和残留高度点集;然后以前一行刀具路径为中心构建刀具包络面,并求出刀具包络面与残留高度点集的交点,即过渡点集;最后通过求以过渡点集为中心的刀具包络面与等距点集的交点,得出相邻行刀具轨迹,依次递推,求出所有的刀具路径行.针对计算过程中可能出现的欠切问题,给出了应用密切圆追踪的边界处理方法.通过实例验证了该算法的可行性.与等间距刀具路径生成方法进行比较表明,应用文中算法解决针对测量点数据的数控加工刀具路径生成问题,可缩短刀具路径长度,提高加工效率. 展开更多

关键词 数控 测量点 等残留高度 刀具路径

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点云曲面等残留高度刀具路径规划 被引量：10

6

作者 吴福忠 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2012年第5期965-972,共8页

现有方法在解决满足一定条件的测量点刀具路径直接生成问题时存在若干缺陷,为此提出一种基于最小二乘支持向量机的点云曲面三坐标加工等残留高度刀具路径生成方法。应用最小二乘支持向量机拟合散乱点,完成四边形网格划分,实现散乱点的... 现有方法在解决满足一定条件的测量点刀具路径直接生成问题时存在若干缺陷,为此提出一种基于最小二乘支持向量机的点云曲面三坐标加工等残留高度刀具路径生成方法。应用最小二乘支持向量机拟合散乱点,完成四边形网格划分,实现散乱点的网格化重建。分别以残留高度和刀具半径为等距距离,对初始网格进行等距计算,得到以网格形式表示的残留曲面和刀具中心曲面。应用曲面等残留高度刀具路径生成几何模型,通过网格曲面与刀具包络面之间的求交计算和逐步递推方法,求出矩形域内点云曲面加工等残留高度刀具路径。应用边界网格识别和测量点高斯映射技术提取边界特征点。通过边界裁剪,求得实际边界域内的刀具路径。通过实例验证了该方法的可行性,并与目前常用的等间距刀具路径生成方法进行比较,结果表明该方法能够合理地解决加工精度和效率间的匹配问题。 展开更多

关键词 支持向量机 点云曲面 等残留高度 刀具路径

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基于包络面的网格曲面等残留高度路径规划 被引量：9

7

作者 杨旭静 王小芳 +1 位作者 郑娟 赵秋艳 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期38-42,共5页

研究面向三角网格曲面数控加工的刀具路径设计,提出了一种基于刀具包络面的等残留高度刀具路径生成算法.该算法首先建立刀具运动刃口回转面的包络面方程,然后通过相邻轨迹刀具包络面求交得到残留曲线,并利用全局搜索和局部搜索两个步骤... 研究面向三角网格曲面数控加工的刀具路径设计,提出了一种基于刀具包络面的等残留高度刀具路径生成算法.该算法首先建立刀具运动刃口回转面的包络面方程,然后通过相邻轨迹刀具包络面求交得到残留曲线,并利用全局搜索和局部搜索两个步骤精确地计算残留高度值,据此判断当前刀位点是否满足等残留条件,若不满足则沿行距方向搜索等残留刀位点,最后进行加工干涉检查和处理.算例分析的结果表明,由本文的算法生成的刀具路径残留高度均匀,刀轨长度较短,无加工干涉,在保证加工精度的前提下,能够有效地提高加工效率. 展开更多

关键词 计算机辅助制造 三角网格曲面 等残留高度 包络面 刀具路径规划

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细分曲面等残留高度刀轨规划 被引量：7

8

作者 原恩桃 廖文和 刘浩 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2009年第9期1143-1146,共4页

提出了一种基于细分曲面等距面变形的逼近等残留高度刀轨生成算法。利用Catmull-Clark细分曲面具有的逐步逼近的多分辨率特性和误差公式,根据加工误差确定细分次数,并以此作为目标曲面生成等距曲面;根据等距面上点的曲率半径和倾斜角度... 提出了一种基于细分曲面等距面变形的逼近等残留高度刀轨生成算法。利用Catmull-Clark细分曲面具有的逐步逼近的多分辨率特性和误差公式,根据加工误差确定细分次数,并以此作为目标曲面生成等距曲面;根据等距面上点的曲率半径和倾斜角度确定变形率,利用其1-环领域得到变形系数并生成等距面的变形曲面,采用截平面法计算得变形后的刀轨,利用变形系数将刀轨进行逆变形得到原空间上的刀轨。实例证明:该算法在陡峭区域走刀间距变小,刀具路径变密,保证了加工精度。 展开更多

关键词 细分次数 变形系数 变形曲面 等残留高度 刀轨路径

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基于包络面构建的等残留高度刀具路径规划 被引量：7

9

作者 吴福忠 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期217-221,共5页

提出一种基于包络面构建技术的等残留高度刀具路径规划方法。在计算过程中,首先分别以残留高度值和刀具半径值为等距距离将被加工曲面进行等距,得到残留曲面和刀具中心曲面。然后以前一行刀具路径为引导线,构建截面半径等于刀具半径的... 提出一种基于包络面构建技术的等残留高度刀具路径规划方法。在计算过程中,首先分别以残留高度值和刀具半径值为等距距离将被加工曲面进行等距,得到残留曲面和刀具中心曲面。然后以前一行刀具路径为引导线,构建截面半径等于刀具半径的包络面,通过包络面与残留曲面之间的求交计算,得到残留曲线;以残留曲线为引导线,再次构建包络面,包络面与刀具中心曲面之间的交线即为当前刀具路径行。依次递推,求出所有刀具路径行。最后针对可能出现的欠切问题,给出边界处理方法。通过实例验证了算法的可行性,并与现有算法进行比较,表明应用该方法生成三坐标自由曲面加工的刀具路径,可在保证加工精度的前提下,大大提高加工效率。 展开更多

关键词 数控 刀具路径 自由曲面 等残留高度 刀具包络面

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曲面映射法生成等残留环切加工刀具轨迹 被引量：3

10

作者 石宝光 雷毅 闫光荣 《工程图学学报》 CSCD 北大核心 2005年第3期12-17,共6页

在数控加工中,对组合曲面的高速加工变得越来越重要。高速加工是一种高质量和高效率的制造技术,但是传统的刀具轨迹生成方法并不能满足高速加工的需要。曲面映射法是依据加工后零件表面材料余量呈现“等残留高度”的要求,设计的一种生... 在数控加工中,对组合曲面的高速加工变得越来越重要。高速加工是一种高质量和高效率的制造技术,但是传统的刀具轨迹生成方法并不能满足高速加工的需要。曲面映射法是依据加工后零件表面材料余量呈现“等残留高度”的要求,设计的一种生成空间等距环切加工刀具轨迹的新方法。该方法巧妙地将三维曲面简化为二维平面进行处理,避免了对曲面的复杂计算,解决了用投影法不能处理竖直面或曲面竖直区域的问题。 展开更多

关键词 计算机应用 曲面映射法 等残留高度 空间等距 高速加工

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基于等残留高度的自由曲面三轴数控加工刀具轨迹规划 被引量：4

11

作者 董金华 刘顺芳 《煤矿机械》 北大核心 2008年第7期92-94,共3页

提出了一种新的自由曲面三轴数控加工刀具轨迹规划方法,该方法首先将自由曲面进行离散,并沿曲面的法矢方向将离散曲面偏置一个刀具半径值,得到该曲面的偏距面,在偏距面上基于等残留高度来规划刀具轨迹。该方法已经在实际中得到很好的应用。

关键词 刀具轨迹规划 自由曲面 曲面离散 偏距面 等残留高度

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采用三次NURBS曲面构造鞋楦模型及刻楦仿真 被引量：3

12

作者 刘岩 陈建良 +1 位作者 童水光 徐立 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期875-879,共5页

为实现鞋楦曲面的精加工,基于复杂曲面实物的几何模型反求方法,从鞋楦实物模型得到其数字化模型,提出了一种可控精度的鞋楦曲面模型重构方法.利用三维实体激光扫描仪测量获取点数据,基于小波变换原理采用无偏似然估计对鞋楦原始测量点... 为实现鞋楦曲面的精加工,基于复杂曲面实物的几何模型反求方法,从鞋楦实物模型得到其数字化模型,提出了一种可控精度的鞋楦曲面模型重构方法.利用三维实体激光扫描仪测量获取点数据,基于小波变换原理采用无偏似然估计对鞋楦原始测量点数据进行降噪平滑处理,采用三次非均匀有理B样条(NURBS)曲线表示鞋楦u、v向表面曲线,由此得到三次NURBS曲面并拟合鞋楦表面.建立了鞋楦数学模型,采用等残留高度法计算无干涉刀位轨迹,并基于Unigraphics平台虚拟刻楦进行数控(NC)程序仿真验证.仿真结果表明,该重构方法使鞋楦曲面精度可以调节,根据不同加工效率要求方便地计算刀具轨迹.误差分析结果表明,与设定鞋楦加工精度相比,产生的误差控制在允许范围内. 展开更多

关键词 鞋楦 离散造型 NURBS曲线 小波变换 等残留高度

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Tricept型并联机床曲面加工的刀轨规划 被引量：1

13

作者 李剑锋 王新华 +2 位作者 刘德忠 费仁元 汪劲松 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第4期398-404,共7页

研究了Tricept型并联机床采用平底刀加工曲面时的刀轨规划问题.首先简要地介绍了机床的结构组成,并对机床的逆运动学及其位姿作业空间进行了分析.在此基础上,给出了刀具干涉检验及刀具位姿作业空间检验的有效算法.借助于传统五坐标数控... 研究了Tricept型并联机床采用平底刀加工曲面时的刀轨规划问题.首先简要地介绍了机床的结构组成,并对机床的逆运动学及其位姿作业空间进行了分析.在此基础上,给出了刀具干涉检验及刀具位姿作业空间检验的有效算法.借助于传统五坐标数控机床曲面加工的等残高刀轨路径生成方法,提出了适用于Ticept型并联机床的刀轨规划算法. 展开更多

关键词 Tricept型并联机床 曲面加工 等加工残高 刀轨规划 数控机床

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环形刀等残留高度多轴加工步距计算 被引量：3

14

作者 郝小忠 Ahmed A A Duroobi +1 位作者 陈文亮 何磊 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期538-542,共5页

针对不同曲面的环形刀多轴加工,提出了最大步距计算的数学模型,建立了残留高度为常数时步距与刀轴倾角之间的函数关系,通过函数关系推导出最佳步距的值。实验表明,该算法在保证加工精度的前提下,能有效缩短加工刀轨路径,提高加工效率。

关键词 等残留高度 环形刀 步距 多轴加工

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基于等残留高度的球形曲面的数控加工 被引量：3

15

作者 西庆坤 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2015年第12期130-132,共3页

在对球头铣刀精加工球形曲面的残留高度研究的基础上,同时分析了残留高度与表面粗糙度之间的关系,根据残留高度计算了球头铣刀步进角的大小。通过控制步进角完成曲面加工,达到有效控制球形曲面在手工编程中的残留高度,以满足零件表面粗... 在对球头铣刀精加工球形曲面的残留高度研究的基础上,同时分析了残留高度与表面粗糙度之间的关系,根据残留高度计算了球头铣刀步进角的大小。通过控制步进角完成曲面加工,达到有效控制球形曲面在手工编程中的残留高度,以满足零件表面粗糙度的要求。以半球曲面为例,基于等残留高度进行球形曲面精加工数控宏程序的设计,同时采用连续进给编程的方法,有效保证了零件的加工质量,提高了加工效率,为球面数控加工的设计提供了编程方法与策略。 展开更多

关键词 等残留高度 表面粗糙度 连续进给 球形曲面 数控加工

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复杂三角网格模型分治加工刀具轨迹生成 被引量：3

16

作者 林俊锋 黄常标 祁杨停 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期362-370,共9页

为了解决复杂三角网格模型数控加工效率与精度之间的矛盾,提出包括模型分割以及子区域轨迹规划的分治加工方法.针对分治加工的需求,提出一种基于加工区域特征表述的区域生长原则,用于模型的区域生长分割;为避免在子区域中生成过多的短... 为了解决复杂三角网格模型数控加工效率与精度之间的矛盾,提出包括模型分割以及子区域轨迹规划的分治加工方法.针对分治加工的需求,提出一种基于加工区域特征表述的区域生长原则,用于模型的区域生长分割;为避免在子区域中生成过多的短刀具轨迹,对分割后的子区域进行区域优化合并与边界光顺处理,子区域轨迹规划时对不同的特征子区域采用不同的刀具轨迹生成策略.在等残留高度法刀具轨迹生成中,提出初始轨迹生成方法,并改进扩展了刀具轨迹的投影偏置扩展过程,以解决边界不规则子区域的刀具轨迹生成问题.实例结果表明,基于加工区域特征表述的区域生长原则能够有效地驱动加工模型的区域生长分割,不同特征子区域以适当的刀具轨迹生成策略生成了有效的刀具轨迹. 展开更多

关键词 三角网格 分治加工 特征表述 等残留高度 投影偏置法

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复杂曲面等残留高度螺旋刀具轨迹生成方法的研究 被引量：3

17

作者 蔡有杰 姜淑凤 +1 位作者 王世刚 陶贞钧 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2017年第6期59-61,65,共4页

复杂曲面加工中,刀具轨迹规划是数控加工技术的关键,它的优劣性将直接影响曲面加工的精度和效率。在总结等残留高度法和螺旋走刀模式的特点基础上,对等残留高度法进行改进,提出了基于等残留高度法的螺旋加工模式刀具轨迹生成方法,给出... 复杂曲面加工中,刀具轨迹规划是数控加工技术的关键,它的优劣性将直接影响曲面加工的精度和效率。在总结等残留高度法和螺旋走刀模式的特点基础上,对等残留高度法进行改进,提出了基于等残留高度法的螺旋加工模式刀具轨迹生成方法,给出了该方法的生成刀具轨迹的流程。该方法解决了等残留高度法轨迹线零散、轨迹不光滑、不利于高速加工的缺点,实现了加工轨迹光滑连续,在确保加工精度的前提下,提高了曲面加工效率。最后,利用此方法对叶片零件加工实例进行了刀具轨迹规划,在UG加工模块中完成了加工仿真,验证了方法的优越性。 展开更多

关键词 复杂曲面 等残留高度法 螺旋刀轨 五轴数控机床

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等残留高度法加工椭球面的刀具轨迹算法 被引量：2

18

作者 张先锋 谢晋 《工具技术》 北大核心 2008年第1期80-83,共4页

鉴于采用等间隔参数法和截面法加工椭球面零件时存在残留量不均匀、表面质量和加工效率不高等缺点,提出采用等残留高度法原理加工椭球面。推导了该方法的加工刀具轨迹算法,并采用VB编程实现了该算法,生成了NC加工程序。加工结果表明,该... 鉴于采用等间隔参数法和截面法加工椭球面零件时存在残留量不均匀、表面质量和加工效率不高等缺点,提出采用等残留高度法原理加工椭球面。推导了该方法的加工刀具轨迹算法,并采用VB编程实现了该算法,生成了NC加工程序。加工结果表明,该方法可以满足光学自由曲面的加工精度要求。 展开更多

关键词 椭球面 等高残留高度 万具轨迹 算法

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基于加速度约束等残留高度刀轨生成算法 被引量：1

19

作者 梁奉兴 董峰 +1 位作者 徐汝锋 刘纪凯 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2017年第5期52-56,共5页

针对传统的等残留高度刀轨规划算法加工自由曲面时刀轨不光顺问题,提出了一种基于加速度约束等残留高度刀轨生成算法。通过判断同一条刀轨相邻刀触点之间的平均加速度来调整不符合加速度条件的刀触点,从而保证刀具轨迹的光顺性。基于该... 针对传统的等残留高度刀轨规划算法加工自由曲面时刀轨不光顺问题,提出了一种基于加速度约束等残留高度刀轨生成算法。通过判断同一条刀轨相邻刀触点之间的平均加速度来调整不符合加速度条件的刀触点,从而保证刀具轨迹的光顺性。基于该算法利用VC++6.0和UG OPEN/API二次开发平台编写程序。对拟合自由曲面得到的参数曲面进行处理后,并在UG(Unigraphics NX)CAM模块进行刀路模拟。结果表明,该算法有效的改善了刀具轨迹的光顺性,得到了理想的效果。 展开更多

关键词 加速度约束 等残留高度 刀具轨迹 UG OPEN/API二次开发

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复杂参数曲面刀具轨迹铺放算法 被引量：1

20

作者 李万军 赵东标 牛敏 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2010年第5期994-997,共4页

结合空间填充曲线法与等残留高度法的优点,提出了一种新的刀具轨迹铺放算法。对u和v方向的等残留高度路径进行叠加求交,用参数变量代替笛卡尔坐标进行自由曲线求交,速度远高于包络面求交法。将每相邻的四个交点作为一个路径回路,通过综... 结合空间填充曲线法与等残留高度法的优点,提出了一种新的刀具轨迹铺放算法。对u和v方向的等残留高度路径进行叠加求交,用参数变量代替笛卡尔坐标进行自由曲线求交,速度远高于包络面求交法。将每相邻的四个交点作为一个路径回路,通过综合条件判断回路合并方向,使得合并过程满足哈米尔顿回路要求,最终合并得到的哈密尔顿回路即为刀具路径。该方法能够生成近似最短并且连续的刀具轨迹,缩短了自由曲面加工的时间。通过实例验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 空间填充曲线 等残留高度 刀具轨迹 回路 数控系统

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