曲線曲面的NURBS造型技術(shù)與數(shù)控仿真.pdf

1、隨著航空航天、汽車、造船和模具等現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展,曲線曲面造型技術(shù)已成為CAD的核心技術(shù)之一,同時(shí)也是復(fù)雜曲線曲面數(shù)控加工程序設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)之一。非均勻有理B樣條(NURBS)方法因其良好的性質(zhì),已被國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)認(rèn)證成為定義工業(yè)產(chǎn)品幾何形狀的唯一數(shù)學(xué)描述方法,從而使NURBS方法成為曲線曲面造型技術(shù)發(fā)展歷程中最重要的基礎(chǔ)。
　　本文的主要任務(wù)是基于NURBS理論研究曲線曲面的造型方法,并對(duì)以此建立的曲面模型進(jìn)行數(shù)控加

2、工仿真。取得的主要成果如下:
　　(1)闡述了NURBS曲線曲面的反算技術(shù),推導(dǎo)了NURBS曲線曲面的矩陣表達(dá)形式,利用反算結(jié)果和矩陣表達(dá)式,編寫了MATLAB程序,成功生成了三次NURBS插值曲線;總結(jié)了NURBS曲面的生成方法,并利用曲面反算結(jié)果和旋轉(zhuǎn)法生成了2×3次NURBS旋轉(zhuǎn)拋物面。
　　(2)對(duì)生成的NURBS曲線進(jìn)行光順性分析和逼近誤差分析,探究了不同參數(shù)化法對(duì)生成NURBS插值曲線的影響。結(jié)果表明:均勻參數(shù)化

3、法不適用于數(shù)據(jù)點(diǎn)按弦長(zhǎng)分布不均勻尤其是相鄰弦長(zhǎng)相差懸殊的情況;積累弦長(zhǎng)法在數(shù)據(jù)點(diǎn)多邊形折拐較大時(shí)會(huì)遇到問題,表現(xiàn)出較大的誤差;向心法未能反映出數(shù)據(jù)點(diǎn)的折拐情況,但在改善光順性方面有一定的效果;修正弦長(zhǎng)法表現(xiàn)出了最好的光順性。
　　(3)利用CAD軟件建立了NURBS平面曲面模型和2×3次NURBS旋轉(zhuǎn)曲面模型。并將該模型成功導(dǎo)入CAM軟件中,進(jìn)行數(shù)控加工過程仿真,生成刀具路徑和NC代碼。提出了根據(jù)理論刀具路徑和曲率圖來合理選擇刀具