最小有向距离算在螺杆加工中的应用

从空间啮合原理出发，研究刀具与工件表面的接触规律，将最小有向距离算法应用于螺杆加工的数控编程中。在给定工件端截面参数方程的条件下，可采用该方法生成刀具运动轨迹，实现经济、高效的螺杆加工。该算法适用于种种截面廓型为一阶连续可微曲线的圆柱螺旋面螺杆加工，并可通过分段处理技术实现对截面廓型由多段曲线组合而成的螺杆进行自动编程加工。     

最小有向距离算法在螺杆加工中的应用

从空间啮合原理出发 ,研究刀具与工件表面的接触规律 ,将最小有向距离算法应用于螺杆加工的数控编程中。在给定工件端截面参数方程的条件下 ,可采用该方法生成刀具运动轨迹 ,实现经济、高效的螺杆加工。该算法适用于各种截面廓型为一阶连续可微曲线的圆柱螺旋面螺杆加工 ,并可通过分段处理技术实现对截面廓型由多段曲线组合而成的螺杆进行自动编程加工。     

截面线等误差步长法计算点云刀具路径规划

提出了一种利用截面线等误差步长法计算点云刀具路径的算法。首先定义一组截平面,运用点云切片算法求出截平面与点云的交线,作为刀触点(CC)轨迹。刀触点轨迹是由大量离散点组成的点集,本文中提出了一种等误差步长法对刀触点轨迹计算刀触点,然后利用最小二乘法拟合刀触点附近点获得平面,平面法矢作为刀触点的法矢,沿法矢偏置刀具半径得到对应的刀位点,并对生成的刀位点进行干涉处理。该算法计算出的刀具路径包含的刀位点数量更少,误差均匀且都满足最大误差要求,最后通过实例验证了算法的可行性。     

三角形网格模型上刀触点的加权补偿法矢量计算方法

研究面向三角形网格曲面数控加工刀位点的计算方法,提出了一种用于精确计算网格曲面上刀触点法矢量的方法。该方法引入了包含网格模型上刀触点所在区域附近的网格顶点的法矢量信息的加权补偿矢量及渐变影响函数,通过非线性插值三角形顶点处的法矢量得到位于网格模型上各刀触点的法矢量,使之更加接近理论参数曲面相应位置的法矢量。实例计算和误差分析表明,该方法可以有效地提高网格曲面上刀触点处法矢量的计算精度,对提高刀具轨迹上相应刀位点的位置精度和基于三角形网格曲面的数控加工精度有积极意义。      

STL模型加工轨迹生成研究及发展方向

以STL模型为代表的多边形网格模型越来越广泛地应用于数控加工.阐述了STL模型的数控加工轨迹生成方法及其特点,包括直接生成无干涉刀位点、由刀具偏置面模型生成刀位轨迹、由刀触点生成刀位点等三种.到目前为止这些方法都还不完善,有待于进一步的深入研究.     

带边界约束叶片的螺旋加工轨迹规划

通过采用通道加工原理实现的螺旋加工方法成功解决了叶片螺旋加工中刀具与叶片橼板之间的干涉问题,讨论了确定走刀步长的保证条件,求证出相邻两刀具切触点法矢夹角与刀轴摆角之间的关系。结果表明,采用提出的方法能够有效解决叶根处的干涉问题,为提高叶片的加工效率找到了一种新的解决方案。     

螺旋曲面加工刀位轨迹数值算法研究与应用

为了提高复杂螺旋面的加工精度,对其刀位轨迹算法进行研究,提出了基于最小有向距离的刀位轨迹数值计算方法。建立了刀具与工件曲面的三维数值几何模型,并通过坐标变换矩阵来建立与实际加工情况一致的数值计算模型。采用空间离散化思想将刀具与工件两空间曲面的最小有向距离的求解问题简化为一个二维求解问题,保证了求解效率和精度。根据阿基米德插补曲线原理,建立了刀位轨迹的数值计算方法。实例加工结果证明,基于该方法得到的刀位轨迹编制的数控加工程序能够加工出满足精度要求的螺旋面。     

五坐标数控加工插补误差的刀触点加密控制方法

对五坐标数控加工插补误差的产生原理进行了深入分析,探讨了在各种加工允差条件下插补误差的产生原理,并提出了刀触点自适应加密的插补误差控制方法,为减小五坐标数控加工的插补误差、提高加工精度和质量提供了参考。     

基于定向距离理论的五轴加工刀具轨迹规划算法

针对环形刀五轴加工自由曲面的残留误差问题,在传统等残留高度算法的基础上,提出了一种基于定向距离理论的等最大残留高度刀具轨迹规划算法。首先根据微分几何理论计算已知刀触点的初始侧向行距,并在侧向行距方向进行偏置得到相邻刀触点;然后以基于定向距离理论的残高误差计算模型对相邻刀触点间的实际残高值进行计算;最后通过迭代计算规划出等最大残留高度的相邻刀具轨迹。如此循环,从而获得整个曲面的刀具轨迹。实验结果表明,相对于商用软件MasterCAM9.0,该算法在充分保证曲面加工质量的同时最大限度地减小了刀具轨迹的总长度,从而提高了加工效率。     

三型蜗轮副鼓形加工法研究铲齿刀齿形计算分析

本文对三型蜗轮滚刀铲齿刀齿形作了精确分析。首先,用垂直于滚刀基圆螺旋面的三型蜗杆螺旋面作为三型蜗轮滚刀的切削面。然后,得出加工这种蜗轮滚刀的铲齿刀齿形计算方法。最后弄清了铲齿刀齿形节点处切向偏差的计算方法,并且,应用这种方法计算了三型蜗轮滚刀,并完成了试制工作。用这种铲齿刀加工出三头蜗轮滚刀的实例证实了这种理论分析的正确性,同时也表明了建立这种计算方法的必要性和可行性。     

基于最小有向距离原理的无干涉刀位轨迹计算

基于最小有向距离原理,分别用改进的遗传算法和五点寻优算法计算全局最小有向距离和局部最小有向距离,并按两种最小有向距离分别计算刀位轨迹,进行干涉判断.该方法不仅可以在数控加工中生成无干涉刀位轨迹,而且可以为后续补充加工提供编程数据,在复杂曲面数控加工的自动编程系统中应用,稳定可靠,收敛性好,计算效率较高.     

齿轮双面啮合测量的数字仿真算法研究

相对单啮传动仿真,齿轮双啮测量仿真变量多、过程复杂,采用常规的齿轮单啮瞬时啮合点求解算法去求解齿轮双啮瞬时啮合点,往往建模困难、计算量大。本文将最小有向距离原理应用于齿轮双啮测量的数字仿真算法研究中,使仿真计算简单、方便、快速,并满足仿真精度要求。     

多点切触加工的割线法

为了使多点切触加工算法具有更广泛的普遍性并降低原有的多点切触加工算法的计算耗时,对采用圆环面刀具和工件曲面实现多点切触加工的算法原理进行了分析,得到了多点切触加工中圆环面刀具的定位方法;同时提出了一种新的多点切触加工的加工误差控制方法。为了控制多点切触加工中两个切触点之间的最大欠切误差,建立了以两个切触点间参数差值圆半径为自变量的函数方程,采用割线法迭代求解该函数方程,可以得到在允许加工误差下的最优参数差值圆半径和当前的最优刀位。通过实例验算表明,采用圆环面刀具的多点切触加工的刀位计算可以获得很宽的加工刀轨,而采用割线法进行加工误差控制的多点切触加工刀位算法和Hermite算法相比,计算耗时明显减少,在曲面加工的刀位计算中更加实用。     

智能车超车双圆弧优化算法

提出了一种运用于智能车超车的双圆弧优化算法.分析了双圆弧逼近的误差分布理论,并根据这个误差分布调整车辆的超车位置端点、圆弧的半径和车辆的行驶切线方向,使得采集到的数据点的误差分布均匀,圆弧的段数尽可能少,由此来得到应用于智能车超车的优化圆弧算法.通过Matlab仿真测试,该算法使控制器很好地调节了智能车在超车区域的行驶轨迹,实现了快速稳定的超车任务.     

反求工程在地面气压高度仪中的应用

本文论述了如何应用反求工程、优化设计等现代设计理论和方法，对引进的地面气压高度促进行反求分析、变参数设计、优化设计、误差分析及精度设计。样机已通过设计定型试验。     

轴线对端面的垂直度误差测量及评定

采用光学分度头测量,建立基准符合最小区域法、最小二乘法的轴线对端面垂直度误差计算机数据处理系统,该系统可同时满足基准平面度误差和轴线对端面垂直度误差的求解,并通过测量示例证明提出的方法具有很高的评定精度和很好的实用性。     

按许用压力角设计最小尺寸的摆动从动杆平面凸轮的解析法

关于按许用压力角设计最小尺寸的摆动从动杆平面凸轮机构的课题,至今未获得圆满解决。作者按微分几何的包络原理导出限制这种凸轮最小尺寸的界线方程式,据此可在电子计算机上图象显示凸轮轴心的容许区域或者直接计算其最小基圆半径和摆杆长度。文中将这种方法应用于锁合凸轮、槽道凸轮及共轭凸轮。     

基于粗糙集和Petri网理论的矿井电网故障诊断

结合真实井下变电站的情况,将粗糙集和Petri网理论结合提出了一种故障诊断的方法,即利用粗糙集知识约简和处理不确定信息的能力,对变电站的故障诊断知识实现属性优选,获得最小诊断规则,用来建立最优的Petri网模型,并利用Petri网并行推理的能力实现简洁高效的故障诊断。测试表明该方法能有效地缩减求解规模,诊断速度快,正确率高。     

基于容差约束的机翼最优位姿评价算法

为了保证飞机机翼的最优位姿装配,提出一种基于容差约束的机翼位姿评价及优化算法。该方法以翼身交点的三维相对偏差和水平测量点的相对高差的加权组合作为机翼装配误差的综合评价函数,以该装配误差最小作为目标,翼身交点的位置容差和水平测量点的高度容差作为约束条件,建立机翼位姿评价的非线性优化模型。通过奇异值分解法获得机翼位姿的初值,再采用Lagrange法结合拟牛顿法迭代求解,得到机翼的最优位姿,使得机翼在满足容差约束的同时,综合装配误差最小。最后,通过仿真算例验证了算法的有效性。