三角網(wǎng)格模型的等殘留高度刀具軌跡規(guī)劃及擬合.pdf

1、三角網(wǎng)格模型具備快速靈活、拓?fù)淠芰?qiáng)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點，同時在快速原型制造中也有廣泛的應(yīng)用。研究三角網(wǎng)格模型的刀具軌跡可以實現(xiàn)散亂數(shù)據(jù)點曲線的加工和從CAE到CAM的集成，有利于縮短零件的制造周期。本文主要基于STL三角網(wǎng)格模型的等殘留高度軌跡的規(guī)劃及擬合，來提高曲面的三角網(wǎng)格模型的加工精度和加工效率。為了在三角網(wǎng)格曲面模型上生成等殘留刀具軌跡，首先計算三角網(wǎng)格模型的等距偏置模型，再在偏置模型上計算刀位點，最后對刀位點進(jìn)行擬合生成光滑

2、的刀具軌跡。本論文的具體工作如下：
　?。?）分析STL三角網(wǎng)格模型基于頂點法矢計算等距偏置網(wǎng)格模型的方法。在重構(gòu)STL三角網(wǎng)格模型拓?fù)潢P(guān)系的基礎(chǔ)上，結(jié)合刀具的干涉判斷生成高精度無干涉的等距偏置網(wǎng)格模型，并通過半球體網(wǎng)格模型來驗證此方法可以獲得較高精度的等距偏置模型。
　?。?）研究在等距偏置網(wǎng)格模型上計算等殘留高度刀具軌跡的方法。以球頭刀為例，首先根據(jù)允許的最大殘留高度和刀具半徑進(jìn)行偏置得到殘留網(wǎng)格面和刀位點網(wǎng)格面，然后在

3、殘留網(wǎng)格面上計算殘留點并擬合成殘留曲線，最后根據(jù)殘留曲線在刀位點網(wǎng)格面上計算等殘留高度刀位點并擬合成刀具軌跡線。通過實例分析和比較等殘留軌跡法和截平面法的加工精度和加工效率，結(jié)果表明等殘留法在保證加工精度的前提下，能夠提高加工效率。
　　（3）研究對離散刀位點進(jìn)行NURBS曲線擬合處理方法。首先對刀位點進(jìn)行瑕疵點和冗余點的處理，然后進(jìn)行基于移動最小二乘法的NURBS曲線擬合，得到光滑的刀具軌跡，并通過實例驗證擬合曲線的精度能夠滿足