一、基于留量模型的加工仿真技术（论文文献综述）
付林[1]（2016）在《叶片复杂曲面磨抛加工路径规划算法研究》文中认为作为航空发动机的重要核心零件,叶片型面复杂且种类繁多、加工难度较大。良好的加工精度与加工质量对航空发动机整体性能的发挥有着重要影响。当前,叶片类自由曲面的造型设计技术比较成熟,但此种复杂曲面加工制造技术的发展稍显落后。对于精密磨抛叶片复杂曲面加工路径规划算法的研究,是自由曲面造型设计与多轴联动磨抛曲面编程技术之间的媒介,为提高我国精密加工技术,助推航空航天事业及机械制造产业的蓬勃发展提供源动力。本文通过应用逆向工程软件对叶片型面上采集到的点云数据进行预处理,重构出叶片三角网格模型;为了有效解决模型精度与文件尺寸的矛盾,本文提出了一种局部精度补偿算法,可提高叶片截面轮廓曲线生成过程的计算效率;并重建了已优化模型文件的拓扑结构,采用分组排序和对边求交的分层算法,通过调整截取方向获取横、纵两向叶片截面轮廓曲线。针对曲面加工中刀具路径拓扑结构进行分析,本文提出了旋转磨抛和分片磨抛两种加工策略。旋转磨抛即通过设置横截面上数据点作为控制顶点,并基于三次均匀B样条拟合出磨抛轨迹曲线。基于曲率分析方法,对光顺的轮廓曲线采用等弦高算法进行离散。根据离散的磨抛触点求解出刀轴矢量,最终得到刀位点数据。由于叶片扭曲使大曲率曲面无法规划,采用分片磨抛策略规划加工路径。对横、纵两向截点重新进行筛选,连接后得到了叶盆等小曲率曲面磨抛轨迹。对于叶片排气边等大曲率曲面的加工技术难点,重构参数域曲面,二次规划磨抛轨迹。针对多轴联动叶片磨抛机床结构（B-A型）,建立机床运动学模型并进行运动学逆解,求解出磨抛加工叶片时机床各个轴的运动量。对加工方向一致性、磨抛轨迹连续性问题进行研究,最终利用VERICUT进行仿真验证。
张芮[2]（2016）在《基于铣削力控制的曲面加工轨迹规划方法研究》文中研究指明社会经济的飞速发展带动了汽车制造业的发展,为了满足汽车外形美观度及性能的要求,汽车覆盖件模具的更新速度逐步加快。但是,由于汽车覆盖件模具具有外形结构较大、曲率变化不均匀等特性,若模具整体采用一种加工方式进行加工则会导致表面质量差及加工效率低等问题,同时,也增大了汽车覆盖件模具数控加工编程的难度。为此,本文针对汽车覆盖件模具的曲面划分、铣削力建模及刀具路径规划等方面展开研究。针对汽车覆盖件整体加工存在的加工质量问题,采用计算曲面离散型值点的主曲率、平均曲率和高斯曲率及K-means聚类算法对复杂曲面进行划分,并结合Voronoi图算法对曲面边界进行提取,完成整体复杂曲面的分片划分。针对球头刀数控铣削加工过程,以瞬时刚性力学模型为基础,通过求解瞬时刚性力学模型中的未知量,建立刀具-工件切触区域模型,并采用MATLAB软件对刀具-工件切触区域进行仿真,结合坐标变换建立铣削力模型。针对传统刀具路径规划算法仅仅考虑刀具与工件之间几何位置之间的关系,忽略物理因素对整个加工过程的影响这一问题,采用TSP问题来解决刀路轨迹规划问题,并采用遗传算法来解决TSP问题,选择铣削力变动相对小的方向为加工方向,得到了规划的刀具路径,并采用MATLAB软件对规划的刀具路径进行仿真。通过传统加工方法与优化算法的对比实验验证了优化算法规划刀具路径的正确性、可行性,并证明优化算法规划的刀具路径加工的工件表面光顺性更好,加工过程中所承受的平均铣削力更小。
湛志勇[3]（2015）在《论二维图案处理与加工集成系统的设计与实现》文中进行了进一步梳理对二维图案的自动处理与数控加工进行了研究,二维图案处理加工集成系统实现了平面图像输入、图像分割、轮廓骨架提取、矢量化、加工轨迹生成、编制数控加工程序、加工仿真等功能。首先对图像处理技术和加工仿真技术进行了研究,提出了适合本系统的技术思路。其次对二维图案处理与加工集成系统进行了分析和设计,提出了系统需求和功能及系统总体结构。将系统划分为两个主要模块:图像处理模块和仿真模块。在系统分析和设计基础上实现了系统各功能模块,最后给出了系统测试和加工实例。该系统能够将特定的图案或线条从原始图像中分离出来,按照用户指定的要求生成轮廓或骨架的数控加工代码。
李向佳[4]（2013）在《口腔修复体多轴数控铣削刀轨生成关键技术研究》文中研究表明随着计算机科学技术的不断发展和完善,离散数据模型已经广泛应用在逆向工程、快速原型制造和数控加工等领域。在口腔医学领域，医生通过仪器测量患者待修复牙齿的三维数据，然后经过计算机辅助设计生成口腔修复体离散数据模型，最后通过先进制造技术完成口腔修复体的加工制造。本论文依托国家科技支撑计划等项目，关于口腔修复体高速数控铣削关键技术展开了进一步研究，本论文的研究内容与成果如下：（1）针对传统偏距算法无法生成存在缺陷的口腔修复体离散数据模型的刀位面，提出了一种基于MLS拟合生成存在缺陷的离散数据球头铣刀加工刀位面的算法。该方法首先构造刀具半径等长的口腔修复体的点膨胀球模型，然后借助凸包冗余点滤除器获取该模型的最外层包络面，最终通过MLS投影拟合完善最外部包络面，生成口腔修复体的刀位面网格模型。（2）针对口腔修复体侧壁等区域三轴数控机床加工困难等问题，提出了一种基于截平面法口腔修复体多轴高速铣削精加工刀轨生成算法。该方法首先基于截面法生成口腔修复体多轴数控铣削的刀位曲线模型，然后基于刀位曲线采用圆弧匹配法确定多轴高速铣削加工刀具的刀轴矢量，其次采用偏置变形算法实现精加工刀轨的干涉、碰撞检测，最后采用圆弧连接生成口腔修复体高速铣削之字形刀轨。（3）针对维兰德T1口腔修复体多轴高速铣削中心的结构参数设计了坐标转换和机器翻译两大后置处理模块；借助Vericut虚拟仿真平台构建了T1高速铣削中心的虚拟加工环境，实现了口腔修复体NC代码的多轴高速铣削虚拟仿真加工；基于该虚拟仿真平台对高速铣削加工参数进行优化，并针对口腔修复体提出了加工结果评价因素，为优化加工参数提供了依据。
李万军[5]（2012）在《基于分形中Hilbert曲线的复杂曲面加工刀具轨迹规划算法研究》文中指出数控技术作为制造业的基础技术和关键技术，已经成为衡量国家工业技术水平的重要标志。数控编程技术是数控加工技术的关键技术之一，不但在CAD/CAM系统中发挥着巨大作用，而且在实现加工自动化、提高加工精度和表面质量、提高加工效率、缩短产品研制周期等方面也发挥着重要作用。为了提高复杂曲面的加工效率，对刀具轨迹规划的相关理论及关键技术进行了系统的研究。针对复杂曲面提出了分阶段加工的方法：第一阶段使用半径较大的刀具进行高效加工，跳过加工过程中的局部干涉区域；第二阶段利用小半径刀具进行笔式精加工。第一阶段：在分析五轴数控加工原理和特点的基础上，提出了一种基于分形理论中二维Hilbert曲线的轨迹生成算法，能生成权值综合函数值小且连续的刀具轨迹，避免了加工过程的多次抬刀，提高了表面质量。将此算法应用于带有岛屿或凹槽的复杂曲面加工中，能生成连续的刀具轨迹且避免了岛屿或凹槽位置处的抬刀，提高了整体加工效率和表面质量。通过轨迹规划算法实现复杂曲面的分区域加工，对不同区域采用不同的走刀方式，最终生成加工质量相对较高的刀具轨迹。第二阶段：对于精加工过程中由于选择的刀具半径过大所产生的弓高误差偏大的加工区域，通过笔式加工的方法进行补充加工。笔式加工技术的关键是笔式加工区域的确定和笔式加工轨迹的生成。本文对此进行了系统深入的研究，主要成果有：针对自由曲面的笔式加工，提出了一种基于圆弧逼近的曲面曲率半径计算算法，能快速地找到第一阶段中的局部干涉位置。首先利用改进的四叉树算法对自由曲面进行分割逼近生成面片网格，从而准确地完成曲面分割。基于圆弧逼曲面的曲率半径计算方法能够快速检测出发生曲面局部干涉的大体位置，再使用二叉树法精确搜索笔式加工区域边界点，最终求出笔式加工区域。整个搜索过程避免了大量的微分计算，提高了搜索效率。由于笔式刀位轨迹为一系列离散数据点的插值曲线，缺乏光顺性，提出了一种三次B样条曲线逼近笔式加工轨迹的优化算法。在满足逼近精度的条件下，提高了笔式加工轨迹的光顺性，减少了笔式加工轨迹的NC代码量。针对复杂多面体模型的笔式加工，根据相邻曲面片之间的夹角与残留高度之前的关系，提出了一种利用曲面片法矢量之间的夹角关系来判断曲面局部干涉的方法。该方法通过刀具与加工面接触的有效长度逆推求取笔式加工区域，能够快速简洁地确定出多面体模型的笔式加工区域范围。通过偏置法生成刀具加工轨迹，然后运用改进的遗传算法对生成的轨迹进行优化排序，最终生成辅助轨迹长度短的刀具轨迹。针对刀具轨迹的干涉处理做了系统的研究，将生成的刀具轨迹与笔式加工区域进行求交运算，删除干涉区域内的刀具轨迹线，生成无局部干涉的刀具轨迹。针对全局干涉问题，提出了一种通用性较强的全局干涉检测算法，利用坐标系变换原理进行刀具轨迹干涉检测，通过最小二乘法确立一个最小包络面来调整刀具姿态避免全局干涉，此算法快速简洁。最后基于Vericut软件实现了刀具轨迹的加工仿真实验，验证了本文算法的可行性及正确性。
吴家奎[6]（2011）在《多轴联动高效数控加工工艺及参数优化技术》文中指出本课题针对水轮机产品的数控制造工艺,尤其在面向高效切削加工CAM系统缺乏的情况下,寻求一种在传统CAM系统上实现高效切削加工的策略。论文以复杂曲面的高效加工为研究对象,从模板开发、刀具轨迹和刀轴矢量的规划、虚拟加工技术、切削参数优化技术等方面进行了研究,主要完成了以下工作：（1）论文针对各种曲面的结构特点,基于CAD/CAM软件平台,开发出了高效的三维建模和编程模板系统。经过分析对比,证明了该技术可大幅缩短技术准备周期。（2）论文提出了高效的粗、精加工刀位路径规划技术。粗加工采用基于残留模型的刀位路径生成方法；精加工采用参数线算法生成曲面刀位路径,提出利用边界点刀轴插补算法生成难加工区域的刀位路径,并利用边界插补矢量完成加工区域的划分。（3）基于数控机床的虚拟加工技术实现了产品的数字化加工过程,优化了刀位路径轨迹,并检验高效数控加工工艺的科学性,提高了机床利用率。（4）针对叶片类零件的刀位轨迹规划方案,基于VERICUT建立了切削参数优化库,实现了各加工阶段的切削参数优化。（5）在五轴联动数控机床上完成了整体叶轮的加工,验证了上述技术的可行性,实践证明综合运用该技术后,叶轮制造效率可提高30%～50%。本论文总结出了一套高效的多轴联动数控加工工艺技术,该技术已经成功应用到水轮机行业多种部件的数控加工工艺中,制造效率和制造质量完全满足科研和生产的需求,同时,该课题部分技术还具有通用性,可用于其它制造业产品部件的多轴联动数控加工。
赵世田[7]（2011）在《自由曲面加工刀具路径轨迹规划算法研究》文中研究指明自由曲面零件以其优良的空气动力学、流体动力学和热力学等特性，广泛应用于航空航天、造船、汽车、模具制造等领域。自由曲面造型技术已经比较成熟，但是相对而言，自由曲面的加工技术发展稍显落后，随着多轴联动加工中心的发展，自由曲面的数控编程，作为自由曲面设计和多轴联动加工自由曲面的桥梁，越来越凸显出其重要性，特别是其刀具路径轨迹规划技术研究成为该领域内的一个研究热点和难点。论文系统地研究了国内外关于自由曲面加工刀具路径轨迹规划的研究进展，以提高自由曲面的表面加工质量和加工效率为目标，对自由曲面加工的刀具路径轨迹规划的若干关键技术进行了深入研究，提出了自由曲面加工的多刀具组合自动优化算法、等弓高误差变步长算法、基于等残余高度线的刀具路径轨迹规划算法和基于关键刀触点提取的样条曲线插补加工刀具路径轨迹生成算法等。论文的主要研究成果和创新点总结如下：提出了一种自由曲面加工多刀具组合自动优化算法。改进了遗传算法，为适应自由曲面的主曲率特性，设计了一种新的非线性自适应度函数，给出了新的复制规则，求取自由曲面上的最大主曲率点，以获取满足无曲率干涉加工自由曲面的最大刀具尺寸；提出了自由曲面加工局部干涉区域边界追踪算法，用于曲面分区域划分，然后分区域规划刀具路径轨迹，建立了刀具路径轨迹总长度和刀具尺寸之间的函数关系式，采用遗传算法求取使得加工效率最高的多刀具组合。提出了一种等弓高误差变步长算法。算法给出了步长范围内弓高误差的计算方法，然后将黄金分割法应用到最大弓高误差的求取和变步长参数点的求取，给出了基于曲率半径符号判别的弓高误差校核方法，避免了弓高误差中点校核法可能的错误判断，最后给出了完整的等弓高误差变步长算法。提出了一种基于等残余高度线的刀具路径轨迹规划算法。由当前刀具路径轨迹计算等残余高度线，根据等残余高度线计算相邻刀具路径轨迹，循环下去直到结束；给出了计算投影点的Newton-Raphson迭代法和计算等残余高度点、相邻刀具路径轨迹刀位点的Newton迭代法；给出了根据自由曲面在步距方向的曲率半径和刀具尺寸计算迭代角度初值的方法，与二分法相比提高了计算效率；最后给出了完整的算法流程图。提出了基于关键刀触点提取的样条曲线插补加工刀具路径轨迹生成算法。首先根据离散曲率极值点提取初始关键刀触点，提出了基于偏差分析的多点调整算法，用于确定每次需要新增关键刀触点的个数，然后基于形状指数分析提取出新增关键刀触点；提出了根据提取的所有关键刀触点建立节点矢量的新方法，采用最小二乘法进行B样条曲线逼近；定义了一种新的五轴联动双NURBS样条曲线插补G代码格式，并给出了根据前述刀具路径轨迹规划结果直接生成五轴联动双NURBS样条曲线插补G代码的方法。
张涛[8]（2009）在《五轴铣床数控系统设计及加工方法研究》文中认为五轴联动数控机床是一种科技含量高、精密度高,专门用于加工复杂空间曲面的机床,它对一个国家的航空、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等行业,有着举足轻重的影响力。五轴联动数控机床系统是解决叶轮、叶片、船用螺旋桨、重型发电机转子、汽轮机转子、大型柴油机曲轴等加工的重要手段。本文详细阐述了西门子数控系统的设计调试及基于UG的机床加工仿真技术的研究过程。在分析机床的机械结构的基础上,利用SIEMENS 840D数控系统、SIMODRIVE611D伺服驱动系统、SIMATIC S7-300PLC,并根据机床的具体配置和要求,对机床参数进行正确设置和调试,最终实现五轴联动,后经激光干涉仪检测,其精度符合标准。机床调试完成后,在原来的基础上通过对五轴联动数控机床的结构形式和UG系统功能的研究,利用UG建立机床的仿真模型,对机床加工过程进行三维运动仿真,并检测加工过程中刀具与机床部件和工件夹具之间的干涉碰撞及工件的过切,欠切,确定干涉碰撞发生的位置和相应的NC程序段,并为对先前的设计和NC程序的修改提供依据。通过实例验证,该方法能够可靠的检测加工过程中的干涉,提高数控加工编程效率,具有较好的工程实用性。论文最后总结了课题研究的成果,结合作者的研究方向,讨论了课题中所用到的加工仿真技术,并对未来的研究方向提出了进一步的展望与构想。
李阳,赵永成,魏兰[9]（2008）在《数控加工仿真技术研究综述》文中研究说明数控加工仿真技术可以形象、直观地模拟数控加工的全过程,为验证数控加工程序的可靠性及预测切削加工过程提供了强有力的工具。介绍了数控加工仿真的关键技术——几何仿真技术、物理仿真技术和图像可视化技术,并分别对此3个数控加工仿真关键技术的研究成果进行分析评述,最后提出了数控加工仿真技术的发展趋势。
杨志红[10]（2007）在《高速切削数控编程关键技术的研究》文中认为文中通过对高速切削现状和特点的研究,与传统的数控编程相比较,提出了新的数控加工编程策略,开发了高性能数控编程系统,促进和带动了高速切削数控编程技术的发展,对提高编程效率和编程质量,缩短加工调试时间,减少程序出错率等具有重要意义。
二、基于留量模型的加工仿真技术（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、基于留量模型的加工仿真技术（论文提纲范文）
（1）叶片复杂曲面磨抛加工路径规划算法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 课题的研究背景及意义 |
| 1.3 国内外相关技术研究现状 |
| 1.3.1 叶片型面磨抛技术 |
| 1.3.2 叶片磨抛轨迹刀位信息生成技术 |
| 1.3.3 加工仿真技术 |
| 1.4 论文的主要研究内容 |
| 第2章 叶片三角网格模型截面轮廓点生成算法 |
| 2.1 测量与重构叶片三角网格模型 |
| 2.1.1 叶片型面数据的测量 |
| 2.1.2 叶片三角网格模型的生成 |
| 2.1.3 叶片模型的局部精度补偿 |
| 2.2 截面轮廓点生成算法研究 |
| 2.2.1 STL格式文件的读取 |
| 2.2.2 截面轮廓点坐标的计算 |
| 2.2.3 截面轮廓点的生成算法 |
| 2.2.4 截面轮廓点的纵向截取 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 叶片复杂曲面旋转磨抛加工路径规划算法 |
| 3.1 叶片复杂曲面旋转磨抛路径规划原理 |
| 3.1.1 曲面加工中刀具轨迹规划的相关概念 |
| 3.1.2 旋转磨抛加工路径轨迹的运算流程 |
| 3.2 叶片复杂曲面旋转磨抛路径的生成方法 |
| 3.2.1 截面轮廓曲线拟合 |
| 3.2.2 截面轮廓曲线曲率分析 |
| 3.2.3 确立磨抛接触轮尺寸 |
| 3.2.4 磨抛触点加工步长的优化算法 |
| 3.2.5 旋转磨抛刀位轨迹的生成 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 叶片复杂曲面分片磨抛加工路径规划算法 |
| 4.1 小曲率曲面加工路径轨迹规划 |
| 4.1.1 纵向磨抛路径规划算法 |
| 4.1.2 应用实例 |
| 4.2 大曲率曲面加工路径轨迹规划 |
| 4.2.1 曲面模型重构 |
| 4.2.2 参数法生成加工轨迹 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 叶片磨抛机床运动学及加工仿真技术研究 |
| 5.1 叶片磨抛机床运动特性分析 |
| 5.1.1 叶片磨抛机床运动学模型建立 |
| 5.1.2 叶片磨抛机床运动学逆解 |
| 5.2 叶片磨抛机床加工仿真技术研究 |
| 5.2.1 叶片磨抛加工仿真流程 |
| 5.2.2 叶片磨抛轨迹仿真加工验证 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（2）基于铣削力控制的曲面加工轨迹规划方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 复杂曲面划分的研究现状 |
| 1.2.2 铣削力建模研究现状 |
| 1.2.3 刀具轨迹规划方法的研究现状 |
| 1.3 本课题的来源及主要研究内容 |
| 第2章 汽车覆盖件模具曲面的分片划分 |
| 2.1 汽车覆盖件模具曲面特征描述 |
| 2.2 NURBS曲面表达及计算 |
| 2.2.1 NURBS曲面的描述方式 |
| 2.2.2 复杂曲面的几何参数分析 |
| 2.3 复杂曲面的特征分析 |
| 2.3.1 几何特征分析 |
| 2.3.2 加工特性分析 |
| 2.4 复杂曲面分区域规划 |
| 2.4.1 加工区域的粗分 |
| 2.4.2 加工区域的细分 |
| 2.4.3 曲面边界提取 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于切触区域求解的球头刀铣削力建模 |
| 3.1 坐标系的定义 |
| 3.2 微元铣削力模型 |
| 3.3 切削刃微元长度求解 |
| 3.4 瞬时未变形切削厚度及切削宽度求解 |
| 3.5 刀具-工件切触区域求解 |
| 3.5.1 进给方向的定义 |
| 3.5.2 切触区域描述 |
| 3.5.3 曲线及其相应交点求解 |
| 3.6 完整铣削力模型的建立 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 基于TSP问题的刀路轨迹规划 |
| 4.1 复杂曲面刀路轨迹规划的方法 |
| 4.2 TSP问题的数学模型 |
| 4.3 解决TSP问题的方法 |
| 4.4 遗传算法解决TSP问题的应用 |
| 4.5 仿真实例 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 复杂曲面刀具路径规划实验及结果分析 |
| 5.1 实验设备及实验曲面 |
| 5.1.1 实验设备 |
| 5.1.2 实验曲面 |
| 5.2 实验步骤及方案 |
| 5.3 UG加工编程及实验加工 |
| 5.4 实验对比分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（3）论二维图案处理与加工集成系统的设计与实现（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 系统需求分析 |
| 2 系统设计 |
| 2.1 系统总体结构 |
| 2.2 图像处理模块设计 |
| 2.3 加工仿真模块设计 |
| 3 系统实现 |
| 3.1 系统功能菜单与实现 |
| 3.2 图像处理模块和实现 |
| 3.3 骨架提取模块和实现 |
| 4 系统应用实例 |
| 4.1 字符处理实例 |
| 4.2 图像处理实例 |
| 4.3 仿真模拟实例 |
| 5 结语 |
（4）口腔修复体多轴数控铣削刀轨生成关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 口腔修复体多轴加工关键技术简介 |
| 1.2.1 国内外离散数据多轴加工技术发展现状 |
| 1.2.2 口腔修复体多轴高速铣削加工工艺规划 |
| 1.2.3 口腔修复体多轴高速铣削加工关键技术 |
| 1.2.4 面向口腔修复体 CAD/CAM 系统简介 |
| 1.2.5 口腔修复体 CAM 发展趋势 |
| 1.3 选题背景和研究内容 |
| 1.3.1 选题背景 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 第二章 基于 MLS 的口腔修复体高速铣削刀位面刀轨生成技术研究 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 基于 MLS 拟合口腔修复体刀位面生成方法概述 |
| 2.2.1 口腔修复体高速铣削加工刀位面的定义 |
| 2.2.2 技术路线 |
| 2.3 点膨胀球模型包络面数据的生成 |
| 2.3.1 口腔修复体模型存在缺陷的定义与分类 |
| 2.3.2 口腔修复体点膨胀球模型的建立 |
| 2.3.3 点膨胀球模型包络面数据的建立 |
| 2.4 口腔修复体刀位面的生成 |
| 2.4.1 外部奇异点的去除 |
| 2.4.2 刀位面网格数据的生成 |
| 2.5 实验与分析 |
| 2.6 本章总结 |
| 第三章 基于截面法的口腔修复体多轴铣削精刀轨生成算法 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 基于截面法的口腔修复体刀位数据快速生成算法 |
| 3.2.1 基于截面法 PSC-map 的构造 |
| 3.2.2 IC 曲线的构造 |
| 3.2.3 基于空间 PCI 算法刀位点曲线的获取 |
| 3.3 基于圆弧匹配刀轴矢量的确定 |
| 3.3.1 基于圆弧匹配刀轴矢量的确定 |
| 3.3.2 基于等残留高度的刀位数据优化 |
| 3.4 基于偏距变形的刀具干涉检查算法 |
| 3.5 精加工刀位数据的连接 |
| 3.5.1 之字形刀位数据的连接 |
| 3.5.2 空间三圆弧过渡连接 |
| 3.6 实验与分析 |
| 3.7 本章总结 |
| 第四章 口腔修复体高速铣削加工仿真工艺研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 基于多轴齿科高速铣削机床的后置处理技术研究 |
| 4.2.1 多轴齿科高速铣削机床运动原理 |
| 4.2.2 后置处理基本方法和流程 |
| 4.2.3 Wieland T1 五轴齿科高速铣削机床运动建模 |
| 4.2.4 Wieland T1 五轴齿科高速铣削机床机器翻译 |
| 4.3 基于 Vericut 仿真平台口腔修复体多轴高速铣削加工工艺仿真与优化 |
| 4.3.1 Vericut 虚拟仿真平台基本流程 |
| 4.3.2 虚拟多轴高速铣削中心的搭建 |
| 4.3.3 口腔修复体的多轴高速铣削仿真实例 |
| 4.3.4 口腔修复体高速铣削加工技术评价 |
| 4.3.5 口腔修复体多轴高速铣削加工参数仿真优化 |
| 4.4 本章总结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（5）基于分形中Hilbert曲线的复杂曲面加工刀具轨迹规划算法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的意义和来源 |
| 1.2 数控编程技术 |
| 1.3 刀具轨迹规划技术研究现状 |
| 1.3.1 刀具轨迹规划概述 |
| 1.3.2 刀具轨迹规划国内外发展现状 |
| 1.3.3 刀具轨迹干涉检测 |
| 1.3.4 笔式加工技术 |
| 1.4 有待解决的问题 |
| 1.5 课题的研究内容 |
| 1.6 论文章节安排 |
| 第二章 数控加工中的几何建模理论及应用 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 自由曲面的微分几何特性 |
| 2.2.1 NURBS 曲面 |
| 2.2.2 曲面的微分几何特性 |
| 2.3 刀具通用数学模型 |
| 2.4 有效切削半径及切削行距计算 |
| 2.4.1 刀具的有效切削半径 |
| 2.4.2 刀具的行距计算 |
| 2.5 短程曲率及短程线 |
| 2.5.1 短程曲率 |
| 2.5.2 短程线 |
| 2.6 等残留高度轨迹计算 |
| 2.6.1 等残留高度法公式推导 |
| 2.6.2 等残留高度刀具轨迹生成 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 基于分形中二维 Hilbert 曲线的刀具轨迹规划算法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 分形中的 Hilbert 曲线 |
| 3.2.1 分形的定义 |
| 3.2.2 Hilbert 曲线的性质 |
| 3.2.3 赋权 Hamilton 回路 |
| 3.3 改进的 Hilbert 曲线生成刀具轨迹 |
| 3.3.1 交点求取及回路生成 |
| 3.3.2 轨迹生成 |
| 3.3.3 实例验证 |
| 3.4 带有岛屿或者凹槽型的复杂曲面刀具轨迹规划算法 |
| 3.4.1 轨迹生成 |
| 3.4.2 实例验证 |
| 3.5 复杂曲面分区域加工轨迹生成算法 |
| 3.5.1 分区域原则及方法 |
| 3.5.2 分区域加工轨迹生成算法 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于圆弧逼近的自由曲面笔式加工区域搜索 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 复杂参数曲面网格化 |
| 4.2.1 自由曲线分割 |
| 4.2.2 自由曲面分割 |
| 4.3 笔式加工区域搜索 |
| 4.3.1 曲率半径求取 |
| 4.3.2 曲面凹凸性判断 |
| 4.3.3 精确搜索笔式加工区域 |
| 4.3.4 实例验证 |
| 4.4 自由曲面的笔式加工轨迹生成 |
| 4.5 笔式加工轨迹的光顺处理 |
| 4.5.1 最小二乘法 B 样条曲线逼近算法 |
| 4.5.2 笔式加工轨迹的 B 样条曲线逼近步骤 |
| 4.5.3 实例验证 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 基于面片法矢量关系的笔式加工区域搜索 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 多面体模型的笔式加工区域搜索 |
| 5.2.1 搜索原理 |
| 5.2.2 法向矢量求取 |
| 5.3 笔式加工区域的轨迹生成 |
| 5.3.1 刀具半径选择 |
| 5.3.2 刀具轨迹生成 |
| 5.4 笔式加工轨迹优化 |
| 5.4.1 遗传算法优化轨迹 |
| 5.4.2 算法思想 |
| 5.4.3 算法应用及实例验证 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 全局干涉检测及刀具轨迹干涉处理 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 刀具轨迹的局部干涉处理 |
| 6.2.1 刀触轨迹与笔式加工区域求交 |
| 6.2.2 实例验证 |
| 6.2.3 刀位轨迹生成 |
| 6.3 刀具轨迹的全局干涉检测 |
| 6.3.1 刀具姿态有效区域确定 |
| 6.3.2 全局干涉检测 |
| 6.3.3 全局干涉避免 |
| 6.3.4 实例验证 |
| 6.4 实例仿真验证 |
| 6.4.1 复杂曲面轨迹生成 |
| 6.4.2 刀具轨迹后处理及加工仿真 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与研究展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（6）多轴联动高效数控加工工艺及参数优化技术（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 高效加工的目的和意义 |
| 1.2 高效加工的技术体系 |
| 1.2.1 高效加工的关键技术 |
| 1.2.2 高效数控加工工艺研究的内容 |
| 1.3 多轴联动高效数控加工技术理论研究现状 |
| 1.3.1 曲线曲面基本理论 |
| 1.3.2 刀具轨迹生成技术 |
| 1.3.3 虚拟加工技术 |
| 1.3.4 切削参数优化技术 |
| 1.4 本课题研究的主要内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 第2章 面向制造特征编程模板技术的开发及应用 |
| 2.1 面向制造特征的叶片参数化造型 |
| 2.1.1 叶片类零件的结构特点 |
| 2.1.2 叶片类零件自由曲面的参数化造型 |
| 2.2 基于CAD/CAM的二次开发技术 |
| 2.2.1 辅助建模技术的开发及应用 |
| 2.2.2 编程模板技术的开发 |
| 2.3 叶片及导叶的数控加工编程模板 |
| 2.3.1 模板的定义 |
| 2.3.2 模板的调用 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 面向制造特征的高效路径规划技术 |
| 3.1 高效的粗加工路径规划策略 |
| 3.1.1 曲面型腔数控加工刀具轨迹生成 |
| 3.1.2 叶片类零件的粗加工策略 |
| 3.2 高效的精加工路径规划策略 |
| 3.2.1 曲面多轴联动数控加工刀具轨迹生成 |
| 3.2.2 曲面间过渡区域加工刀具轨迹规划 |
| 3.2.3 流道区域的刀具路径规划 |
| 3.3 导叶轮在DMU—100T上加工实例 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 多轴联动数控机床虚拟加工技术 |
| 4.1 虚拟加工系统的工作流程 |
| 4.2 虚拟加工系统的关键技术 |
| 4.2.1 几何建模技术 |
| 4.2.2 运动建模技术 |
| 4.2.3 虚拟刀具库的建立 |
| 4.2.4 典型子程序和宏命令的研究 |
| 4.2.5 加工仿真 |
| 4.3 应用实例 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于参考模型的切削参数优化技术 |
| 5.1 切削参数优化的设计变量 |
| 5.2 基于参考模型的自适应控制 |
| 5.2.1 基于参考模型的自适应控制系统研究的目的 |
| 5.2.2 系统的数学描述 |
| 5.2.3 系统的误差方程 |
| 5.2.4 MIT自适应规律(局部参数最优化方法) |
| 5.3 VERICUT的优化功能模块开发 |
| 5.3.1 基于VERICUT的优化设计思想 |
| 5.3.2 基于VERICUT优化设计的数学模型 |
| 5.3.3 基于VERICUT的叶片类零件切削参数优化方案 |
| 5.3.4 基于VERICUT参考模型的自适应系统开发 |
| 5.3.5 基于VERICUT参考模型的优化实例 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及参与项目 |
（7）自由曲面加工刀具路径轨迹规划算法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 图表清单 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 自由曲面及其数控加工 |
| 1.2 自由曲面数控编程技术发展 |
| 1.3 自由曲面加工刀具路径轨迹规划技术国内外研究现状 |
| 1.3.1 自由曲面几何建模和加工建模 |
| 1.3.2 加工自由曲面的数控机床与刀具 |
| 1.3.3 刀具路径轨迹规划 |
| 1.3.4 样条曲线插补 |
| 1.4 自由曲面加工刀具路径轨迹规划方法存在的主要问题 |
| 1.5 自由曲面加工刀具路径轨迹规划技术的发展方向 |
| 1.6 论文研究目的、意义和主要研究内容 |
| 1.6.1 论文研究目的和意义 |
| 1.6.2 论文主要研究内容 |
| 第二章 自由曲面建模与微分几何特性分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 B 样条曲线表示及其重构 |
| 2.2.1 B 样条曲线表示 |
| 2.2.2 B 样条曲线的节点矢量构建 |
| 2.2.3 de Boor 算法计算 B 样条曲线上的点 |
| 2.2.4 B 样条曲线重构 |
| 2.3 B 样条曲面表示及其重构 |
| 2.3.1 B 样条曲面表示 |
| 2.3.2 B 样条曲面的节点矢量构建 |
| 2.3.3 B 样条曲面重构 |
| 2.4 自由曲面微分几何特性分析 |
| 2.4.1 自由曲面几何模型 |
| 2.4.2 主曲率计算 |
| 2.4.3 有效曲率计算 |
| 2.4.4 Meusnier 定理 |
| 2.5 自由曲面加工模型 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 自由曲面加工多刀具组合自动优化算法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 自由曲面加工刀具及加工效率分析 |
| 3.2.1 加工刀具类型 |
| 3.2.2 自由曲面加工刀具尺寸与曲率干涉 |
| 3.2.3 加工效率分析 |
| 3.3 无曲率干涉加工自由曲面的最大刀具尺寸选择算法 |
| 3.3.1 自由曲面上的最大主曲率 |
| 3.3.2 改进遗传算法及最大主曲率求取 |
| 3.3.3 最大刀具尺寸选择 |
| 3.3.4 验证实例 |
| 3.4 自由曲面加工干涉区域边界追踪算法 |
| 3.4.1 局部干涉区域边界条件 |
| 3.4.2 局部干涉区域边界追踪算法 |
| 3.4.3 验证实例 |
| 3.5 多刀具组合自动优化算法 |
| 3.5.1 平面区域内的刀具路径轨迹长度 |
| 3.5.2 多刀具组合自动优化模型 |
| 3.5.3 多刀具组合自动优化算法流程图 |
| 3.5.4 验证实例 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 自由曲面加工等弓高误差变步长算法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 目前方法存在的问题 |
| 4.3 等弓高误差变步长算法 |
| 4.3.1 实际弓高误差 |
| 4.3.2 黄金分割法求取最大弓高误差 |
| 4.3.3 算法流程 |
| 4.4 验证实例 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于等残余高度线的刀具路径轨迹规划算法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 CSC 算法 |
| 5.2.1 CSC 算法相关的几个概念 |
| 5.2.2 CSC 算法原理 |
| 5.2.3 根据当前刀具路径轨迹求取等残余高度线 |
| 5.2.4 根据等残余高度线求取相邻刀具路径轨迹 |
| 5.3 CSC 算法流程 |
| 5.4 叶轮叶片的 VERICUT 加工仿真验证 |
| 5.4.1 加工仿真的机床建模 |
| 5.4.2 整体叶轮的加工仿真验证 |
| 5.4.3 单个叶片加工仿真的残余高度分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 样条曲线插补刀具路径轨迹生成算法研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 初始刀触点生成 |
| 6.3 基于关键刀触点提取的 B 样条曲线插补刀具路径轨迹生成算法 |
| 6.3.1 最小二乘法 B 样条曲线逼近 |
| 6.3.2 基于离散曲率分析的初始关键刀触点提取 |
| 6.3.3 基于逼近偏差分析和形状指数分析的新增关键刀触点提取算法 |
| 6.3.4 算法流程图 |
| 6.4 五轴联动双 NURBS 样条曲线插补的 G 代码定义及生成 |
| 6.4.1 NURBS 样条曲线插补 |
| 6.4.2 五轴联动双 NURBS 样条曲线插补 G 代码定义 |
| 6.4.3 五轴联动双 NURBS 样条曲线插补 G 代码生成 |
| 6.5 验证实例 |
| 6.5.1 验证实例 1 |
| 6.5.2 验证实例 2 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（8）五轴铣床数控系统设计及加工方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 机床数控技术 |
| 1.1.1 机床数控技术的发展概况 |
| 1.1.2 数控系统发展趋势 |
| 1.2 加工过程仿真 |
| 1.2.1 加工过程仿真的研究现状 |
| 1.2.2 加工过程仿真的发展方向 |
| 1.3 课题的内容及意义 |
| 2 五轴铣床数控系统设计调试及精度检验 |
| 2.1 五轴铣床数控系统设计 |
| 2.1.1 840D数控系统的功能和特点 |
| 2.1.2 PLC的特点及工作原理 |
| 2.2 机床调试 |
| 2.2.1 适配器设置 |
| 2.2.2 PLC程序设置 |
| 2.2.3 机床数据的设置 |
| 2.2.4 机床轴软、硬限位及参考点参数设定 |
| 2.2.5 数据备份 |
| 2.2.6 螺距补偿 |
| 2.2.7 用户报警 |
| 2.3 机床精度检测 |
| 2.3.1 Renishaw激光干涉仪的组成 |
| 2.3.2 线性测量原理 |
| 2.3.3 测量结果 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 后置处理 |
| 3.1 后置处理技术 |
| 3.1.1 后置处理技术的发展 |
| 3.1.2 后置处理的任务 |
| 3.1.3 五轴机床的后置处理算法 |
| 3.2 UG后置处理简介 |
| 3.2.1 UG后置处理方法 |
| 3.3 创建后处理 |
| 3.3.1 参数设置 |
| 3.3.2 机床参数设置 |
| 3.3.3 程序和刀轨参数设置 |
| 3.3.4 N/C数据定义 |
| 3.3.5 输出设置 |
| 3.3.6 后处理文件预览 |
| 3.3.7 保存后处理 |
| 3.3.8 后处理器测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 加工仿真 |
| 4.1 UG加工仿真及校验概述 |
| 4.2 虚拟机床的构建 |
| 4.2.1 机床仿真模型的建立 |
| 4.3 定义机床运动模型 |
| 4.3.1 机床构建器 |
| 4.3.2 创建运动组件 |
| 4.3.3 创建连接点 |
| 4.3.4 创建虚拟轴 |
| 4.4 定义加工刀具 |
| 4.5 定义机床驱动 |
| 4.6 机床库文件的修改 |
| 4.7 加工仿真 |
| 4.8 本章小结 |
| 5 全文总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的论文 |
（9）数控加工仿真技术研究综述（论文提纲范文）
| 1 引 言 |
| 2 数控加工几何仿真技术 |
| 2.1 基于实体造型的数控仿真技术 |
| 2.1.1 体素法 |
| 2.1.2 八叉树法 |
| 2.2 基于图像空间的方法 |
| 2.3 基于离散矢量求交法 |
| 2.4 基于曲面技术 |
| 3 数控加工物理仿真技术 |
| 4 数控加工仿真图像可视化技术 |
| 5 数控加工仿真技术的发展趋势 |
四、基于留量模型的加工仿真技术（论文参考文献）
- [1]叶片复杂曲面磨抛加工路径规划算法研究[D]. 付林. 吉林大学, 2016(09)
- [2]基于铣削力控制的曲面加工轨迹规划方法研究[D]. 张芮. 哈尔滨理工大学, 2016(03)
- [3]论二维图案处理与加工集成系统的设计与实现[J]. 湛志勇. 广东科技, 2015(12)
- [4]口腔修复体多轴数控铣削刀轨生成关键技术研究[D]. 李向佳. 南京航空航天大学, 2013(02)
- [5]基于分形中Hilbert曲线的复杂曲面加工刀具轨迹规划算法研究[D]. 李万军. 南京航空航天大学, 2012(02)
- [6]多轴联动高效数控加工工艺及参数优化技术[D]. 吴家奎. 西南交通大学, 2011(04)
- [7]自由曲面加工刀具路径轨迹规划算法研究[D]. 赵世田. 南京航空航天大学, 2011(12)
- [8]五轴铣床数控系统设计及加工方法研究[D]. 张涛. 西安理工大学, 2009(S1)
- [9]数控加工仿真技术研究综述[J]. 李阳,赵永成,魏兰. 系统仿真技术, 2008(02)
- [10]高速切削数控编程关键技术的研究[J]. 杨志红. 机械工程师, 2007(03)