基于VRML的模具边界提取方法与加工轨迹优化研究.pdf

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1、第31卷第2期机电工程Vo1．31No．22014年2月JournalofMechanical＆ElectricalEngineeringFeb．2014DOI：10．3969／j．issn．1001—4551．2014．02．001基于VRML的模具边界提取方法与加工轨迹优化研究术计时鸣，张鹤腾，金明生，张利(浙江工业大学特种装备制造与先进加工技术教育部／浙江省重点实验室，浙江杭州310014)摘要：为解决气压砂轮进动抛光在模具边界区域的振动加剧、边界棱线过度磨损和气压砂轮失效等问题，将VRML技术应用到气压砂轮进动抛光轨迹规划中。经过对VRML文本内容的

2、分析，采用一系列三角形平面取代原始的多边形平面和自由曲面的VRML描述模型表面的方法，建立了文本数据与模型边界线之间的对应关系，提出了一种基于VRML的模具边界线三维解析式提取方法，并将该方法应用到气压砂轮进动抛光轨迹优化中；通过限制气压砂轮切削速度方向与模具边界外法向量的夹角，获得了理想的切削速度分布特性。实验及研究结果表明：通过该优化方法获得的模具边界线数据具有较好的完整性和准确性，适用于各种复杂形貌的模具零件的轨迹优化，并可通过调整阈值来满足具有不同曲率曲面的识别要求。关键词：气压砂轮；进动抛光；边界提取；VRML中图分类号：TH16；TP391；TG

3、580．692文献标志码：A文章编号：1001—4551(2014)02—0133—06VRML__·basedmouldboundarydataextractionandprocessingtrajectoryoptimizationjIShi—ming，ZHANGHe—teng，JINMing—sheng，ZHANGLi(KeyLaboratoryofE&M，MinistryofEducation&ZhejiangProvince，ZhejiangUniversityofTechnology，Hangzhou310014，China)Abstract：I

4、nordertosolvetheproblemsofincreasingvibration，excessiveremovalofmaterialandpneumaticwheelfailureinpolishingtheneighborhoodofmouldboundariesbypneumaticwheelprecessionpolishingtechnology，thevirtualrealitymodelinglanguage(VRML)technologywasappliedtothe~ectoryplanning．Aftertheanalysiso

5、fVRMLtextcontent，itsclearthatthepolygonplaneandfreesurfaceoftheoriginalmodelwerereplacedbyseriesoftriangularplanes，andthecorrespondingrelationshipbetweenthetextdataandthemodel'sboundarylineswasestablished．Amethodwaspresentedtoextractthethree—dimensionalanalyticalexpressionofboundar

6、ylinesbasedonVRMLtechnology．Itwasevaluatedinthepneumaticwheelprecessionpolishingtrajectoryplanningprocess．Byrestrictingtheanglebetweencuttingspeeddirectionvectorsandtheboundarynormalvectorsneartheboundarylines，anidealdistributionofcuttingspeedwasobtained．Theresultsshowthatthismetho

7、discapabletoobtainpreciselyafullsetofboundarylinesofanymodelswithcomplextopography，andcanrecognizesurfaceswithdifferentcurvaturesbyadjustingthethreshold．Keywords：pneumaticwheel；precessionpolishing；boundaryextraction；virtualrealitymodelinglanguage(VRML)收稿日期：2013-08—23基金项目：国家自然科学基金资助

8、项目(51175471，50575208，51205