口腔修復體多軸數(shù)控銑削刀軌生成關鍵技術研究.pdf

1、隨著計算機科學技術的不斷發(fā)展和完善,離散數(shù)據(jù)模型已經(jīng)廣泛應用在逆向工程、快速原型制造和數(shù)控加工等領域。在口腔醫(yī)學領域,醫(yī)生通過儀器測量患者待修復牙齒的三維數(shù)據(jù),然后經(jīng)過計算機輔助設計生成口腔修復體離散數(shù)據(jù)模型,最后通過先進制造技術完成口腔修復體的加工制造。本論文依托國家科技支撐計劃等項目,關于口腔修復體高速數(shù)控銑削關鍵技術展開了進一步研究,本論文的研究內容與成果如下:
　　(1)針對傳統(tǒng)偏距算法無法生成存在缺陷的口腔修復體離散數(shù)據(jù)

2、模型的刀位面,提出了一種基于MLS擬合生成存在缺陷的離散數(shù)據(jù)球頭銑刀加工刀位面的算法。該方法首先構造刀具半徑等長的口腔修復體的點膨脹球模型,然后借助凸包冗余點濾除器獲取該模型的最外層包絡面,最終通過MLS投影擬合完善最外部包絡面,生成口腔修復體的刀位面網(wǎng)格模型。
　　(2)針對口腔修復體側壁等區(qū)域三軸數(shù)控機床加工困難等問題,提出了一種基于截平面法口腔修復體多軸高速銑削精加工刀軌生成算法。該方法首先基于截面法生成口腔修復體多軸數(shù)控銑

3、削的刀位曲線模型,然后基于刀位曲線采用圓弧匹配法確定多軸高速銑削加工刀具的刀軸矢量,其次采用偏置變形算法實現(xiàn)精加工刀軌的干涉、碰撞檢測,最后采用圓弧連接生成口腔修復體高速銑削之字形刀軌。
　　(3)針對維蘭德T1口腔修復體多軸高速銑削中心的結構參數(shù)設計了坐標轉換和機器翻譯兩大后置處理模塊;借助Vericut虛擬仿真平臺構建了T1高速銑削中心的虛擬加工環(huán)境,實現(xiàn)了口腔修復體NC代碼的多軸高速銑削虛擬仿真加工;基于該虛擬仿真平臺對高速