基于扫描线数据自由曲面在AutoCAD中的构建

这里提出一种AutoCAD环境下自由曲面的三维重建方法,根据测量得到的三维扫描线数据,通过反算得到控制顶点,用Add3Dmesh方法在AutoCAD中创建双三次B样条曲面实现了自由曲面三维模型的自动重建,提高了自由曲面建模和设计的效率。     

基于CATIA的叶片曲面造型技术研究

本文针对鼓风机直纹面形式的叶轮叶片曲面,采用三次准均匀B样条方法,对叶片中性面上的轴盘曲线和盖盘曲线两组离散数据点进行插值曲线反算,进而建立了叶片曲面和叶片中性面,并以现代技术为手段给出叶轮曲面的建模方法。研究表明将曲线曲面理论分析和几何仿真相结合,是构造叶片曲面的有效途径。     

反求工程过程中基于NUBRS理论的轮廓光滑处理

在反求工程中,所研究的重要内容是对待重构实体的质量分布的数据测量和利用软件对其进行实体重构。由于基于体素重构的实体轮廓是不光顺的,因此必须构造曲面对其进行光顺处理。本文阐述了一种根据三维规则体数据场的体素数据进行三维实体重构的方法,详细介绍了基于NUBRS即非均匀有理B样条理论的曲面蒙皮法构造曲面的具体步骤,然后用具体实例说明了光顺效果,最后对误差做了简要分析。     

基于非均匀B样条小波的NURBS曲面光顺

将非均匀B样条小波分解方法用于曲面光顺。通过整体光顺度量确定曲面整体光顺的方向，进而通过曲面整体小波分解实现曲面的整体光顺；通过曲面在节点对处的局部光顺度量，确定要光顺的节点及方向，然后用最小区域算法实现曲面的局部光顺；给出了一种由用户交互指定光顺区域的区域光顺方法；用细节部分的再次分解控制曲面的光顺误差；通过施加约束解决光顺前后曲面边界位置和切矢不变的问题；对于计算的稳定性及可能出现的奇异情况给出了论述。这些光顺算法在浙江大学开发的反求工程CAD软件RE-SOFT中的实际应用效果表明，基于非均匀B样条小波分解的NURBS曲面光顺算法能够有效地去除曲面上的坏点，改善曲面的品质。     

基于非均匀有理B样条插值及等残留高度法的光学自由曲面刀具轨迹规划

鉴于光学自由曲面存在非回转对称、不规则、难以用统一数学方程式描述的特点,提出了基于非均匀有理B样条插值理论的光学自由曲面构造方法。在此基础上,将传统等残留高度法与非均匀有理B样条插值方法相结合,得到一种改良的光学自由曲面加工刀具轨迹规划方法。     

基STEP-NC的NURBS曲面插补技术的研究

为提高曲面的加工效率和精度,提出了一种基于STEP-NC的非均匀有理B样条曲面加工方法.基于STEP-NC的数控系统能够直接处理包括完整的非均匀有理B样条曲面几何信息和加工工艺信息的STEP-NC程序.详细讨论了非均匀有理B样条曲面插补算法的实现,并通过仿真试验,验证了该方法的有效性.     

均匀T网格样条曲面的局部细分算法

为解决T样条曲面造型中控制点插入的规范与半规范问题,提出基于均匀T网格样条曲面的局部细分算法。首先根据T样条曲面定义,将B样条曲面转换成均匀T网格样条曲面,然后在均匀T网格样条曲面中进行局部均匀控制点插入。为满足曲面局部特征细分要求,采用递进控制点插入形式:拥有局部特征的网格先进行全行(或全列)均匀控制点插入,之后进行局部列(局部行)均匀控制点插入,在此基础上,可以再次进行均匀控制点插入,以达到对网格的嵌套细分。该算法对初始网格控制点的混合函数进行矩阵转换,得到最终T网格上控制点的混合函数,实现最终曲面构造。与T样条曲面的局部细分相比,该方法简化了任意控制点插入的复杂度,与B样条曲面的局部细分相比,该方法减少了多余控制点。     

基于NURBS的弧面凸轮运动特征曲线的修正计算

利用非均匀有理B样条(NURBS),对弧面凸轮的运动特征曲线进行了修正计算.就型值点与节点矢量的确定方法、权因子的选取与优化、控制顶点的反算等修正中的关键问题,进行了较为详细地分析.通过比较B样条和NURBS修正曲线的位移误差,表明用NURBS修正后的误差明显小于用B样条修正后的误差.     

B样条曲面的T样条裁剪法

针对B样条曲面裁剪法中的裁剪曲面定义与裁剪边界修改问题,提出一种T样条曲面裁剪法,并用于多边矩形域上的曲面裁剪。先将B样条曲面转换为一张全行列T样条曲面,然后再利用T样条曲面的局部均匀细分和控制点移除,得到一张T样条裁剪曲面。裁剪后的T样条曲面建立在一个多边T网格上,具有完整的曲面定义,并且可以局部修改其裁剪边界。最后通过实例验证了T样条裁剪曲面在曲面定义和边界修改上都优于B样条裁剪曲面。     

CNC系统中复杂空间曲线的插补

对于复杂空间曲线的数控加工问题,通过给定型值点,反算构造三次准均匀B样条曲线,并用直线对B样条曲线进行了逼近处理,自动生成零件数控加工程序.     

基于升阶的B样条曲面光顺拟合

分析了B样条曲线的光顺拟合方法和均匀B样条曲线的升阶方法，针对截面线上数据点个数变化较大的情况，提出了曲面光顺拟合的方法，并给出了计算实例。     

在逆向工程中用神经网络技术实现自由曲面的重建

现有自由曲面的重建和还原制造是整个逆向工程中最关键的技术。当某些表面被部分损坏或者曲面模型不甚完整时,这些技术就显得非常有用。为了能在现有自由曲面基础上建立模型,首先用坐标测量机或激光扫描仪获取数字值,随后,将这些数据用于转换成模型。本文叙述以神经网络逼近方法用计算机重建模型再现已有自由曲面及制造加工这些曲面。在这里,我们设计了三个四层神经网络并使用误差反向传播法（ＢＰ）来训练网络。     

一种散乱数据曲面拟合算法

这里提出了一种散乱数据点的曲面拟合方法。首先，先对点云进行网格划分，然后采用二次曲面的最小二乘拟合确定网格点的坐标。再对这些行的网格点进行蒙皮曲面造型，生成B样条曲面。为了得到更高精度的逼近曲面，以此曲面为基面，采用B样条曲面的最小二乘拟合方法对原始散乱点云作进一步参数化。从而可以获得较高逼近精度的曲面。最后给出的算例证明此方法是简单有效的。     

MATLAB样条曲线在非圆齿轮离散节曲线拟合中的应用

介绍一种只需要知道非圆齿轮齿顶上的一些离散点,就可以用具有统一表达式的分段三次样条曲线来代替表达式形式各异的非圆齿轮节曲线的方法。以插秧机上的一个非圆齿轮为例,利用MATLAB自带的计算工具箱和绘图功能来说明该方法的实用性。     

用于加工弧面凸轮轮廓曲面的NURBS插补方法

在分析弧面凸轮轮廓曲面上加工刀痕产生的原因,以及对分度机构性能影响的基础上,提出了用NURBS样条插补凸轮从动件运动规律曲线的思想方法.通过对NURBS样条插补改进算法的深入分析,得出了进一步校正满足加工步长条件的NURBS样条参数增量的算式.同时对插补前弧面凸轮从动件运动规律曲线的修正、NURBS插补误差和插补过程的实现进行了计算与分析.结果表明,采用文中给出的方法,能显著提高弧面凸轮轮廓面的加工精度.     

基于B样条自由变形的个性化基台设计技术研究

CAD技术应用于个性化基台的设计是口腔CAD／CAM系统的重要方向之一,研究了基于三次闭合均匀B样条自由变形的技术方法设计基台。首先利用基于Tailor级数的曲线细化方法生成B样条;然后基于参数化轮廓规则拉伸建模,形成基台的初始模型;最后通过实时地调整特征控制点进行基台的高度、角度以及颈缘线等局部变形。通过后槽牙的锥形基台设计应用实例证实研究算法的有效性、稳定性。     

三次非均匀B样条在矿井通风机叶片类曲面上的应用

本文提出一种三次非均匀B样条的方法,来辅助计算机完成矿井通风机叶片类曲面的拟合以及设计,并且讨论该方法的可行性以及在矿井通风机叶片曲面上的应用前景。     

The avoidance of cutter gouging in five-axis machining with a fillet-end milling cutter

This paper proposes a new method of automatic detection and elimination of cutter gouging when using the fillet-end milling cutter to produce a complex surface on the five-axis computer numerical control machine tool. To avoid local cutter gouging at the point where the cutter and part surface make contact with each other, the method of exact curvature matching between the cutter and part surface is presented. The size of cutter radii is more easily determined by this method. To detect if a rear cutter gouging occurs near the contact point, a square grid with horizontal and vertical points is used for illustrating the checking area and checking points. The technique of automatic generation of the square grid points and the method of detection and avoidance of rear cutter gouging are investigated throughout this article. In the end, the studied methodology and algorithms are inspected and verified by using an example of nonuniform rational B spline surface.     

非圆齿轮离散节曲线的分段三次样条拟合研究

根据非圆齿轮节曲线的特点和计算方法 ,提出了一种只需要非圆齿轮节曲线上的离散点 ,就可以用具有统一表达式的分段三次样条曲线代替表达式形式各异的非圆齿轮节曲线。利用拟合后的非圆齿轮节曲线 ,就可以使得所有非圆齿轮加工数据的计算有了通用的计算模块。最后用椭圆齿轮节曲线弧长计算过程 ,说明了该方法不仅精度非常高 ,而且计算方法简单和通用。