遞歸分割曲面模型的數(shù)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(shù)控加工刀位計算及仿真，實現(xiàn)三坐標球頭刀數(shù)控加工的刀具軌跡生成和加工過程仿真，并對加工結(jié)果進行誤差分析。
　　實現(xiàn)了遞歸分割曲面模型數(shù)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(shù)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(xiàn)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(shù)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(guān)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(shù)據(jù)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(jié)構(gòu)，有利于仿真過程中曲面細節(jié)部分加工結(jié)果的顯示，然后根據(jù)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(xiàn)加