基于MATLAB单双圆弧混合逼近曲线的算法及实现

讨论了单圆弧和双圆弧逼近的特点,结合两者的优点,用优化三点圆弧以允差逼近曲线和单双圆弧混合逼近的算法,理论上使得曲线有拐点和极值点时整个逼近圆弧的光滑连接,并保证了圆弧逼近的段数达到最少。基于Matlab采用比例法、一维搜索和优化相结合的方法进行程序的编翩求解节点,算法简单,可靠,程序运行快速高效。为数控加工复杂的曲线和CAD系统提供了参考。     

手绘 CAD 图形输入的识别

讨论了手绘ＣＡＤ图形输入的识别问题，提出了手绘图形识别方法，对曲线进行线性逼近以抑制噪声并减少识别数据量，提取几何与非几何特征进行粗分段，在此基础上利用基于ＢＰ算法的神经网络分类器进行直线和圆弧的分离和识别，以正确实现分段识别并重构图形。     

基于MATLAB的最大误差双圆弧逼近曲线的算法及实现

分析了不同半径的圆弧与曲率连续单调变化的曲线相切的几何关系,讨论了连续相切圆弧以允差逼近曲线的算法,理论上使得圆弧逼近的段数达到最少,并保证了光滑连接。基于Matlab采用一维搜索和优化相结合的方法进行程序的编制求解节点,算法简单,可靠,数控程序段数少,程序运行更快速高效。     

拟合公式法圆弧快速逼近渐开线的研究

讨论了直线逼近和圆弧逼近的特点,对渐开线的光滑圆弧逼近数据进行分析,通过对各种误差下的逼近数据比较,应用相似准则,将相关参数拟合成以允差为自变量的函数关系式。该方法使得渐开线的圆弧逼近具有直线逼近的速度和圆弧逼近的优点,避免了烦琐的优化程序设计和长时间运算。程序小,执行迅速,为渐开线的数控编程和CAD系统的图形显示提供了参考。     

列表点双圆弧样条曲线拟合计算法

在编程数控铣床加工程序过程中,经常会遇到列表点曲线零件。处理这些列表点数据,以圆弧去逼近,必须掌握双圆弧样条曲线拟合法。重点阐述了对若干个列表点给出的曲线,选择一个插值方程(三次参数样条函数)求得两个相邻的型值点及其一阶导数,完成对于曲线轮廓的描述并同时求出需要的插值点,再利用两个彼此相切的圆弧有无拐点的两种情况来拟合相邻两点间的函数曲线。用圆弧逼近插值时,要进行适当的数学处理。     

基于粒子群优化算法的自由曲线双圆弧逼近

针对数控加工中常用大量直线段逼近平面自由曲线,刀具路径在误差、光顺性、程序数量等方面存在的问题,给出了基于粒子群优化算法的双圆弧逼近平面自由曲线方法。建立了优化的数学模型,并通过最大逼近误差和最大圆弧长度两个变量构造了适应度函数。使用粒子群优化算法确定双圆弧的节点,以达到逼近误差最小、圆弧数量最少的目标,进而对整条曲线的逼近进行优化。进行了试验设计,并与其他方法进行了比较,研究结果证实了方法的有效性与优越性。     

液力变矩器轴面流线数值计算及分段最佳圆弧逼近

对液力变矩器建模精度进行了研究,分析了影响建模精度的各种因素,提出了一种提高建模精度的新方法。基于轴面流线方程,推导了曲率半径和曲率中心坐标的计算公式,采用数值计算方法得到了曲率半径和曲率中心坐标随极角变化的规律。依据这种规律,采用非初等函数—分段圆弧一致逼近,使逼近最大绝对误差达到最小。编制了参数化程序,对所有方程进行了验证。利用程序不仅可以直接得到各段圆弧的圆心坐标、圆弧半径和圆弧起止点的极角,还可以直接得到分段圆弧逼近的最大绝对误差和最大相对误差,便于对结果是否满足精度要求做出判别。研究结果表明,该方法是可行的,可以显著地提高建模精度,具有工程使用价值。     

分段圆弧优化逼近矢量汉字

从激光切割加工的特点出发,针对矢量汉字在激光切割中出现的问题,提出了用圆弧优化逼近矢量汉字的方法。在处理过程中采用动态规划法获取优化点列,应用微分法获得圆弧参数,使分段圆弧逼近误差最小,圆弧段数达到最少。使切割汉字的数控代码减少,节约了内存,提高了矢量汉字的光顺性。     

三点圆法参数自适应插补算法

以三点定圆替代传统的二点定线,以圆弧插补替代直线插补,以参数中间点替代极值点,简化插补误差的计算,通过控制最大插补误差来修正插补参数,实现参数的自适应.解决了三点圆法插补过程中圆弧顺逆判断、插补误差的计算.编写算法流程框图,并以椭圆曲线为例进行程序的编制和验证.通过分析可知,该算法能减少插补节点,提高插补质量和插补效率,具有较好的应用性、通用性和推广性.     

数控机床加工曲线轮廓的一种方法

目前用数控机床加工曲线的方法很多。我们研制了用最小二乘法在微机上对曲线进行分段圆弧逼近的BASIC程序,所得逼近圆弧与传统方法相比,具有精度高(对曲线误差≤1μm),各段圆弧连接光滑,所得逼近圆弧段最少等优点。现简介如下。     

空间曲线的直线圆弧逼近算法研究

提出了一种利用直线段和圆弧逼近空间曲线的计算方法。其基本原理是,首先人为将空间曲线近似分解为一定数量的直线段和圆弧段,并给出切点的坐标值作为初值。然后用点到直线的平均距离以及点到圆弧的平均距离作为搜索目标,通过采用模式搜索算法,逐个切点坐标进行调整,经过多次循环迭代,最终获得与原空间曲线的误差为给定误差的由直线和圆弧组成的空间曲线。计算结果表明,该算法稳定,计算效率及精度高,适合于空间曲线的逼近。     

基于OpenGL五轴联动数控机床仿真的插补算法及软件实现方法研究

在归纳空间直线和空间圆弧插补数学算法的同时,着重给出了利用直线段和圆弧段拟合插补空间任意曲线的一种新的软件实现方法—双三点共线判别法。该方法应用于正在研制的基于OpenGL五轴联动数控机床仿真系统中,满足仿真系统插补的实时性,并且插补出的任意空间曲线较单纯的直线插补具有更好的光顺效果。     

一种新型数控逼近曲线的理论与应用研究

论述了在数控机床上，利用通用数控系统并结合特殊机械结构生成阿基米德逼近曲线的一种新方法，分析了该逼近曲线的基本几何规律，指出了该曲线的几何特征，推导了其逼近误差的计算方法。在此基础上，讨论了在涡旋压缩机关键零件涡旋盘的数控加工中采用阿基米德逼近曲线的应用实例，分析了新型逼近曲线及直线、圆弧逼近曲线的逼近规律，指出了阿基米德逼近曲线的优点、应用意义及其工业价值。     

测量数据的B样条曲线逼近算法

根据遗传算法 ,提出了一种B样条曲线逼近大量测量点的方法。为了使曲线具有良好的光顺性和曲线在端点处较好的控制性 ,采用端点插值的三次非均匀B样条算法逼近测量数据点。     

离心叶轮叶片的展开计算

总结了离心压缩机二元流叶片的展开方法,分别介绍了单圆弧叶片、双圆弧叶片、离散点叶片的展开计算步骤。     

路径拟合在服装切割中的研究与应用

针对服装样片在裁剪过程中提出的快速性要求,给出了一种服装样片切割方案:通过三次准均匀B样条拟合PLT文件中的加工数据,获得服装样片的轮廓曲线,并采用混合圆弧-直线逼近法逼近拟合曲线,在误差允许的前提下,重新离散化刀具加工点,减少了在拟合曲线上的刀具加工点数量,从而提高了服装裁剪的速率。重点讨论了运用三次准均匀B样条拟合样片轮廓曲线以及采用混合圆弧-直线逼近法逼近拟合曲线,突出了其在大曲率线段加工中的优势。     

通用刀具扫描体的快速造型

以实体造型仿真和工程应用为目的,以包络理论为理论基础,结合离散造型法和实体造型法这两种造型方法的优点,提出刀具扫描体快速造型的新方法。该方法主要由四个有序部分组成：第一部分是对刀具进行离散采样的预处理;第二部分是刀具上的离散采样点沿着扫描路径运动,生成扫描元曲线;第三部分是利用在扫描路径上建立起来的若干截平面与扫描元曲线相交后得到的交点集,构造平面网格,求解出平面网格的外轮廓顶点后将其分组,分别进行曲线拟合后再组合成刀具扫描体的包络曲线;第四部分则是通过这些包络曲线进行放样,构建刀具扫描体的包络曲面,最终完成刀具扫描体的完整构造。与现有方法相比,该方法能快速有效地对刀具扫描体进行造型,在减少计算量的同时保证了造型的准确性,因而具有广泛的应用价值。     

基于四次贝塞尔曲线的起重机转弯非圆曲线轨道优化设计

为解决有轨起重机在转弯时出现的啃轨、卡轨问题,提出了基于贝塞尔曲线的起重机非圆曲线轨道方案。方案选用四次贝塞尔曲线作为转弯内轨曲线,针对起重机单轮和多轮情况,通过起重机大车行走机构的几何关系计算出外侧前后点的轨迹。以外侧前后点最小偏差量为优化目标函数,利用多始点启发式全局优化算法搜寻最优的贝塞尔曲线参数,并通过Hermite插值法拟合出外轨轨迹。计算结果表明,与传统圆弧转弯轨道相比,以非圆贝塞尔曲线作转弯轨道时在起重机转弯过程中出现的外侧前后点最大偏差量大幅减小。此外还分析得出,偏差量会随着基距和轨距的增大而增大,随着圆弧内轨半径和直轨道夹角的增大而减小。另外,通过计算比较非圆四次贝塞尔曲线轨道曲率半径与圆弧轨道情况下单轮和2轮台车卡轨时极限曲率半径,验证了起重机大车转弯的实际通过性,最后利用ADAMS进行动态仿真实验论证。     

Transmission of point-line meshing gear

Point-line meshing gear is a new type of meshing transmission. It possesses the merit of involute gear that can be manufactured easily and separately. It also possesses the feature of high contact strength of arc gear wheel. Thus it has greater power, lower noise, and higher efficiency to bear the weight. Not only has single point-line meshing gear (similar to single arc gear wheel) and double point-line meshing gear (similar to double arc gear wheel) been developed, but also a small tooth number of point-line meshing gear which can be only two or three. In this article, the meshing theory, design calculation, sealing graph of the parameter selection, manufacturing, bearing ability test and the example of its applications in various places are introduced. The point-line meshing gear can be processed in common works, which process the ordinary involute gears, such as rolling tooth processing and milling tooth processing.