遞歸分割曲面模型的數控加工刀位計算及仿真.pdf

1、遞歸分割曲面建模方法因為其簡潔、高效等特點廣泛應用于計算機圖形學和曲面造型等領域，為了推廣它在工業(yè)中的應用，本文研究遞歸分割曲面模型的數控加工刀位計算及仿真，實現三坐標球頭刀數控加工的刀具軌跡生成和加工過程仿真，并對加工結果進行誤差分析。
　　實現了遞歸分割曲面模型數控粗加工和精加工的刀具軌跡生成。首先通過設定切削深度和加工余量等參數生成遞歸分割曲面模型的粗加工刀具軌跡，對刀具軌跡生成過程中多種抬刀情況分別進行處理，避免粗加工中的

2、過切干涉。然后實現了兩種精加工刀具軌跡生成方法，一種是基于等距面的截平面法，通過點對點法向映射的方法生成遞歸分割曲面模型法向等距面，由該等距面生成無干涉刀具軌跡。這種方法計算速度快，不用進行復雜的干涉檢查和處理，突顯了遞歸分割曲面模型在數控加工中的應用優(yōu)勢。但曲率變化大的曲面在生成等距面時發(fā)生自交，曲面的自交處理計算復雜，降低了基于等距面的刀具軌跡計算速度。為了解決這一問題，本文又提出了基于加工曲面的截平面法，通過刀具投影和曲面模型節(jié)點

3、坐標的位置關系確定可能發(fā)生干涉的小三角片的集合，以加快干涉檢測的速度，然后在這個集合上生成無干涉刀位點。這種算法穩(wěn)定，適用范圍廣。
　　為了驗證刀具軌跡生成算法的正確性，提出了基于刀位數據進行遞歸分割曲面加工的仿真方法，首先采用刀軸方向偏置法由遞歸分割曲面模型生成毛坯，該毛坯和曲面模型具有同樣的拓撲結構，有利于仿真過程中曲面細節(jié)部分加工結果的顯示，然后根據刀具軌跡生成刀具掃描面，給出刀具掃描面方程，通過刀具掃描面與毛坯求交，實現加