基于Pro-ENGINEER的自由曲面造型及其數(shù)控加工的研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，CAD/CAM技術(shù)已廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，其發(fā)展和應(yīng)用水平已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家科技現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志之一。本文是圍繞自由曲面CAD造型及其數(shù)控加工展開(kāi)的研究，主要研究工作包括BéZier曲線降階算法、自由曲面數(shù)控加工、基于Pro/TOOLKIT二次開(kāi)發(fā)NURBS曲線曲面擬合研究。
　　 首先，自由曲面造型是CAD/CAM技術(shù)中的一項(xiàng)首要內(nèi)容，其中的Bézier曲線降階算法是自由曲面形狀數(shù)據(jù)的壓縮及傳遞中急需的

2、一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。為了工程實(shí)際應(yīng)用的需要，本文選擇具有代表性的擾動(dòng)控制頂點(diǎn)降階、基于Chebyshev基函數(shù)、基于Legengre基函數(shù)的Bézier曲線降階算法，通過(guò)大量在MATLAB上編程實(shí)現(xiàn)的降階仿真實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了降階理論在工程實(shí)際應(yīng)用中的可行性，仿真結(jié)果顯示了基于Chebyshev基函數(shù)降階算法具有全局最優(yōu)逼近的特點(diǎn)。通過(guò)對(duì)Bézier曲線降階算法的比較，分析指出不同降階算法的逼近誤差特點(diǎn)，為CAD/CAM系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)提供了富有參考

3、價(jià)值的指導(dǎo)性意見(jiàn)。
　　 其次，自由曲面數(shù)控加工促使了數(shù)控加工技術(shù)的產(chǎn)生，而且也一直是數(shù)控加工技術(shù)的主要研究及應(yīng)用對(duì)象。本文主要對(duì)自由曲面數(shù)控加工工藝參數(shù)的優(yōu)化原則進(jìn)行了探究，并應(yīng)用于Pro/NC的曲面銑削實(shí)例中，解決了自由曲面數(shù)控加工時(shí)機(jī)床和刀具選擇、切削用量、進(jìn)給速度、背刀吃量確定的優(yōu)化問(wèn)題。
　　 最后，自由曲面造型中根據(jù)曲面模型復(fù)雜型面上的離散型值點(diǎn)的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行自由曲面重建既是重點(diǎn)也是難點(diǎn)。本文針對(duì)自由曲面已知

4、的部分初始型值點(diǎn)的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，給出了反求NURBS曲面的控制點(diǎn)、生成插值和逼近擬合曲面的計(jì)算方法。通過(guò)Pro/ENGINEER菜單及對(duì)話框的開(kāi)發(fā)，能夠?qū)M合曲面功能融入Pro/ENGINEER系統(tǒng)，因此本文對(duì)基于Pro/TOOLKIT二次開(kāi)發(fā)進(jìn)行了研究。實(shí)現(xiàn)了Pro/TOOLKIT二次開(kāi)發(fā)的整體框架設(shè)計(jì)。分析了創(chuàng)建Pro/TOOLKIT應(yīng)用程序的基本方法，完成了Pro/TOOLKIT二次開(kāi)發(fā)環(huán)境設(shè)置及應(yīng)用程序菜單設(shè)計(jì)，并實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用程序的編