面向三角網(wǎng)格模型的直接數(shù)控編程系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù)的發(fā)展及其越來越廣泛的工業(yè)應(yīng)用，數(shù)字化曲面模型的構(gòu)建與數(shù)控加工成為其核心環(huán)節(jié)。由于復(fù)雜曲面功能需求，使曲面模型的構(gòu)建大多始于實(shí)物模型，曲面的三角網(wǎng)格模型表達(dá)已非常普遍，被廣泛應(yīng)用于快速原型制造中。然而，相比于較為成熟的參數(shù)曲面模型數(shù)控加工方法，基于曲面網(wǎng)格模型的直接數(shù)控加工系統(tǒng)研究則面臨著一系列困難。本文基于曲面零件的三角網(wǎng)格模型，重點(diǎn)研究三角網(wǎng)格模型拓?fù)潢P(guān)系建立和偏置模型生成方法、偏置模型截面交點(diǎn)求取方法、曲線

2、擬合算法等方法，實(shí)現(xiàn)數(shù)控加工代碼生成及系統(tǒng)開發(fā)。
　　 本研究主要內(nèi)容包括：⑴全面調(diào)研基于三角網(wǎng)格模型的數(shù)控加工領(lǐng)域的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，分析該領(lǐng)域的關(guān)鍵問題，指明當(dāng)前面向三角網(wǎng)格模型數(shù)控加工存在的難點(diǎn)問題，確定面向三角網(wǎng)格模型的數(shù)控加工技術(shù)的研究內(nèi)容與實(shí)施方案；⑵深入研究三角網(wǎng)格模型的偏置模型生成方法，研究基于頂點(diǎn)法矢的偏置模型實(shí)現(xiàn)方法。在重構(gòu)三角網(wǎng)格模型的拓?fù)潢P(guān)系的基礎(chǔ)上，研究結(jié)合干涉判斷的網(wǎng)格模型頂點(diǎn)法矢計算方法，研究實(shí)現(xiàn)高精

3、度無干涉三角網(wǎng)格偏置模型的生成；⑶在建立精確偏置模型基礎(chǔ)上，研究基于拓?fù)潢P(guān)系的截平面法，并結(jié)合截平面法研究走刀方式和截面間距的確定方法，研究基于模型拓?fù)潢P(guān)系和優(yōu)化求取網(wǎng)格模型交點(diǎn)的方法，實(shí)現(xiàn)精確網(wǎng)格模型交點(diǎn)的求取；⑷基于截面法生成的網(wǎng)格模型交點(diǎn)，采用三次非均勻B樣條插值法進(jìn)行曲線擬合，并根據(jù)加工零件的曲面特征采用等參數(shù)離散確定步長，規(guī)劃加工路徑，生成加工代碼；⑸在上述研究的基礎(chǔ)上，基于Visual C++開發(fā)工具和OpenGL技術(shù)，開發(fā)