面向数控加工的三角网格法矢量与曲率计算方法研究

《面向数控加工的三角网格法矢量与曲率计算方法研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学校代号：学号：密级：10532S10021163公开湖南大学硕士学位论文面向数控加工的三角网格法矢量与曲率计算方法研究学位申请人姓名：赵秋艳导师姓名及职称：杨旭静教授培养单位：机械与运载工程学院专业名称：机械工程论文提交日期：2013年04月25日论文答辩日期：2013年06月07日答辩委员会主席：周志雄教授ResearchontheNormalVectorandCurvatureEstimationAlgorithmforTriangularMeshSurfaceinCNCMachiningbyZHAOQi

2、uyanB．E．(nunanUniversity)2010AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringMechanicalEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessorYANGXujingJune，2013湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研

3、究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：去K氟≯赵桦日期：≯D年bf月子日日期：≯／>年月I)i日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印

4、、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于作者签名：导师签名：1、保密口，在——年解密后适用本授权书。2、不保密团。(请在以上相应方框内打“4”)日期：刎)年莎月留日日期：M>年易月3日面向数控加工的三角网格法矢量与曲率计算方法研究摘要数控加工作为一种高精度、高效率的先进制造技术，被广泛应用于航空、航天、汽车、船舶、机床和模具等制造工业领域。在面向由三角网格构成的曲面模型的数控加工中，网格曲面各点处的法矢量和曲率计算精度对网格曲面数控加工刀具路径设计的质量和加工精度具有重要影响。本文围绕网格曲面

5、法矢量和网格曲面曲率两个几何量的计算精确度展开研究，旨在提高刀具路径刀位点的设计计算精度和数控加工精度。论文主要完成了以下工作：首先，本文引入形状因子，提出形状面积权重法计算三角网格节点法矢量，并通过实例对比验证了此方法的精确性和稳定性。通过对相邻节点的法矢量进行非线性插值计算网格边线上点的法矢量。在得出三角网格曲面各个点的法矢量后，讨论刀触点法矢量精确度、稳定性与刀具路径光顺性、加工平稳性、曲面加工精度的关系。其次，基于网格节点法矢量值对Taubin曲率计算方法进行优化，简化了三角形内部点的线性插值公式以计算

6、三角网格曲面的曲率，并讨论曲率计算精度和稳定性对三角网格曲面数控加工弦高误差、残留高度、切削步长、切削行距的影响。以经过冲压成形有限元分析处理后的网格模型为例，验证了改进后的方法提高了网格节点曲率值的计算精度和稳定性。最后，结合三角网格曲面法矢量计算值和曲率计算值，采用等残留高度法合理地对三角网格曲面进行刀具路径设计。数控加工实例仿真与分析的结果表明本方法能够有效地提高三角网格曲面刀具路径中的刀位点设计计算精度和加工精度，对CAE／CAM集成具有重要意义。关键词：数控加工；刀具路径；三角网格；曲率计算；法矢量；

7、形状因子II硕士学位论文AbstractCNCmachiningtechnologyiswidelyusedinthefieldofaerospace，automobile，shipping，machinetoolanddie-moldindustriesbecauseofitsflexibility，highprecisionandefficiency．InCNCmachiningoftriangularmeshsurfaces，theestimationaccuracyofnormalvectorandcu

8、rvatureontriangularmeshsurfacearecriticaltotoolpathplanningandqualityofmachining．Thispaperisfocusedonhowtoimprovetheestimationaccuracyofnormalvectorandcurvatureontriangularmeshsurfaceandaimstoim