平面任意区域加工的刀具路径生成技术

对平面任意区域填充加工技术进行了研究。给出了基于射线的岛屿关系自动判断 ,提出了一种区域加工单元自动分割算法 ,研究了平面任意区域行切削填充加工刀具路径生成原理和软件关键模块的实现技术。该算法已成功地应用在自主开发的雕刻CAD/CAM系统中 ,通过加工实践 ,能够取得较好加工效果     

平面任意区域加工的刀具路径生成技术

对平面任意区域填充加工技术进行了研究，给出了基于射的岛屿关系自动判断，提出了一种区域加工单元自动分割算法，研究了平面任意区域行切削填充加工刀具路径生成原理和软件关键模块的实现技术，该算法已成功地应用在自主开发的雕刻CAD／CAM系统中，通过加工实践，能够取得较好加工效果。     

基于网络优化的复杂型腔刀具轨迹规划算法

复杂型腔零件的加工是数控编程中的一个难点。从提高加工算法的稳定性和加工效率的角度出发,提出了基于网络优化的复杂平面型腔数控加工刀具轨迹优化算法,分析了轮廓环的等距、自交、集合运算等基本运算,详细论述了基于网络优化的刀具轨迹规划方法并优化了刀具轨迹。     

恒切削力2D轮廓铣削刀路优化研究

针对零件轮廓曲率半径和精加工余量对切削力的影响,通过正交切削实验,获得轮廓曲率半径、精加工余量与峰值切削力之间的相互影响关系,提出了一种适用于变曲率轮廓铣削的恒切削力2D轮廓铣削刀具路径生成算法。通过生成一条新的偏置路径,即修正的半精加工刀具路径,调节精加工路径各处余量。将此算法应用于包含自由曲线轮廓的不规则型腔加工,结果表明,该算法可以使精加工中的峰值切削力维持在一个恒定的状态,从而改善了加工质量。     

最短路优化的复杂型腔刀具轨迹规划算法

复杂型腔零件的加工是数控编程中的一个难点.从提高加工算法的稳定性和加工效率的角度出发,提出了基于网络优化的复杂平面型腔数控加工刀具轨迹优化算法,分析了轮廓环的等距、自交、集合等基本运算,详细论述了基于网络优化的刀具轨迹规划方法.文中的仿真分析进一步说明了该方法的可靠性.     

数控车削仿真中虚拟CNC刀具补偿计算

虚拟CNC技术是数控机床仿真系统的核心。本文在反读NC代码的基础上,根据加工刀具的半径补偿和半径补偿数值,将被加工零件轮廓转换为刀具中心运动轨迹,阐述了转换过程中各种补偿模式的处理方法,提出了判定加工段走向的算法,并通过仿真验证。     

自由曲线轮廓加工的圆弧样条刀具路径研究

给出了一种平面曲线轮廓的圆弧样条拟合及刀具路径生成算法，该算法面向零件轮廓的光顺性刀具路径生成，通过应用曲线的曲率关系，对以NURBS表示的被拟合自由曲线按参数递增的方向用G^1连续的圆弧或直线段逐段拟舍，并生成相应的圆弧样条刀具路径，从而实现零件曲线轮廓表面的光顺加工。实例计算和分析结果证明了该算法具有计算稳定性好、计算效率高的优点，易于在数控加工中实现。     

基于双NURBS参数混合插补算法的五轴联动交叉耦合控制器研究

针对零件复杂曲面高速高精度数控加工的需求,分析五轴联动数控加工系统刀具运动轨迹中的轮廓误差和方向误差,建立了该轮廓误差和方向误差的实时计算模型,从而得出系统跟踪误差计算模型;在此基础上设计出一种基于双NURBS参数混合插补算法的五轴联动数控系统交叉耦合控制器,并对其进行仿真,仿真结果表明,使用该交叉耦合控制器能有效提高五轴联动数控系统的零件加工精度。     

基于UG10的数控雕刻程序编制

首先介绍了UG软件的基本功能,并分析了工业产品生产过程中对数控雕刻加工的需求,然后分一般平面文本和复杂平面轮廓两类典型特征,较为详细地叙述了零件造型、加工轨迹的生成、数控加工程序生成方法和两种编程方法的特点。一般平面文本数控雕刻编程运用创建工序中的"平面文本"实现,复杂平面轮廓数控雕刻编程运用创建工序中的"区域轮廓铣"实现。最后,总结了两种雕刻编程方法在不同加工对象上的优缺点、适用范围和加工参数选择注意事项。     

基于直线插补的字体边缘识别技术

为了满足市场上对各种汉字加工的需要,在Windows系统下,通过对汉字边缘识别技术的研究分析,提出了基于BMP图形像素点的八方向边缘检测算法,成功地识别和提取了不同参数的字体外形轮廓信息,并采用逐点比较直线插补算法,提取了关键数据点的信息,最后开发了XY运动仿真平台控制软件,实现了字体运动轨迹的仿真及实际雕刻加工.研究结果表明,基于该技术的字体加工效果理想.     

基于图像的轮廓跟踪及NC代码生成技术

介绍基于BMP图像的轮廓跟踪算法和轮廓序列点处理算法,此方法只需扫描图像一次,即可得到图像中所有轮廓信息,具有速度快的优点。分析了Bezier曲线进行拟合及NC代码生成方法。此方法已应用在自行开发的数控雕刻机系统上,并加工出较好样品,具有适用范围广、处理速度快、处理效果好等优点。     

基于双目立体视觉的摄像机外参数快速在线自标定算法

提出了一种基于双目立体视觉的摄像机外参数在线自标定算法。该算法采用理想的小孔成像模型,事先离线标定好摄像机的内参数,且各项内参数在自标定过程中均不发生变化,通过双目系统采集的二维目标图像,进行匹配和分析计算,来实时标定视觉系统的位置参数即摄像机的外参数。由于该算法可以实现摄像机快速在线标定,可以实时获得视觉系统位置参数,故可为无人机的自主着陆提供高度信息。     

Tool path generation for contour parallel milling with incomplete mesh model

In this paper, a tool path generation method for contour parallel milling based on an incomplete two-manifold mesh model, namely, an inexact polyhedron which is widely used in recent commercialized computer-aided manufacturing software systems is presented. The method consists of three major steps: machining area detection, 2D offset, and path linking. Machining areas obtained from a mesh model are closed 2D lines. Thus, offsetting closed lines is essential to generate mesh-based contour parallel tool path. For contour parallel path elements, a new offset algorithm for closed 2D lines with islands is introduced and the result is illustrated. The main point of the proposed algorithm is that every point is set to be an offset using bisectors, and then invalid offset lines, which are not to be participated in offsets, are detected in advance and handled with an invalid offset edge handling algorithm in order to generate raw offset lines without local invalid loops. As a result, the proposed offset method is proved to be robust and simple, moreover, has a near O(n) time complexity, where n denotes the number of input lines. The proposed algorithm has been implemented and tested with 2D lines of various shapes. Finally, contour parallel path is made through linking offset path elements.     

基于图像轮廓分析的数控加工

为实现二维复杂图案的数控加工．提出了边缘检测、轮廓跟踪的计算方法．提取了图案的轮廓线,进而自动生成NC代码。     

Extended Active Contour Algorithm Based on Color Variance

General active contour algorithm,which uses the intensity of the image,has been used to actively segment chjects.Because the cbjects have a similar intensity but different colors,it is difficult to segment any object from the others.Moreover,this algorithm can only be used in the simple environment since it is very sensitive to noise.In order to solve these problems.This paper proposes an extended active contour algarithm based on a color variance.In complex images,the color variance energy as the image energy is introduced into the general active contour algorithm.Experimental results show that the proposed active contour algorithm is very effective in various environments.     

基于二进小波和抗噪形态学的烟雾边缘检测算法

针对枪口烟雾图像的不规则性以及烟雾扩散速度快等特点,传统的边缘检测算法无法高效地提取烟雾边缘轮廓的问题,对烟雾图像采集技术、烟雾图像预处理技术以及烟雾图像边缘检测技术进行了研究,提出了一种改进的二进小波和抗噪形态学融合的边缘检测算法.首先,在 B 样条二进小波基础上,将二进小波消失矩的阶数提高到四阶;其次,选取方向不同的结构元素,得出改进的形态学算子;最后,用小波逆变换重新构造枪口烟雾图像,对其进行锐化处理,输出边缘信息.仿真结果表明,该算法检测出来的枪口烟雾图像边缘定位准确且清晰完整,能有效抑制噪声,在客观方面优于传统的边缘检测算法.     

基于机器视觉的锭坯轮廓在线检测系统研究

喷射成形是一种基于快速凝固技术的高温合金、高性能材料制备工艺,对喷射成形过程中沉积锭坯的轮廓及其形状特征进行实时、准确地检测是实现喷射成形工艺稳定性控制的关键。基于机器视觉技术研究了喷射成形锭坯轮廓在线检测方法,设计了视觉检测系统结构,对喷射成形生产环境下的锭坯轮廓图像处理算法进行了研究,提出了锭坯轮廓特征提取方法。实验和测试表明,轮廓及直径、喷射高度的检测精度可达1 mm,算法平均运行时间为0.83 s,可以长时间稳定地在线检测沉积锭坯的轮廓。     

金刚石工具表面磨粒的轮廓提取

为了实现金刚石工具的机器视觉检测,本文先对金刚石工具表面的磨粒在显微镜下进行图像采集,通过聚焦融合方法生成金刚石颗粒的融合图像与其高度矩阵,然后应用动态轮廓模型(Snake)对金刚石的融合图像进行了分割,结合其高度索引图像生成了适合分割的新的图像能量函数,并采用在多分辨率下用遗传算法进行动态轮廓模型的演化,最终得到分割图像。     

基于机器视觉的螺钉在线检测

介绍了一种基于机器视觉技术的非接触式螺钉在线检测系统。该系统利用CCD相机采集图像,经过拉普拉斯锐化算子、中值滤波等图像处理,可获得清晰的螺钉轮廓图像,再利用机器视觉的相关几何运算测量出各个螺钉几何参数,实现螺钉的在线检测。实验表明,该系统检测速度快、精度高,具有很好的推广应用价值。