基于UG曲线光顺拟合二次开发算法.pdf

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1、2013矩8月机械科学与技术August2013第32卷第8期MechanicalScienceandTechnologyforAerospaceEngineeringVo1．32No．8基于UG曲线光顺拟合二次开发算法孙连邦，周燕飞(南京航空航天大学机电学院，南京210016)孙连邦摘要：为了解决涡轮叶片曲面不光顺而造成的数控加工刀轨生成失败的问题，本文针对叶片曲面截面线进行光顺拟合，提出了一种三次非均匀B样条曲线整体光顺逼近算法。该算法建立了一个由最小二乘法、型值点曲率和、型值点曲率变化和三项组成的目标函数，并利用高斯消元法求出最优控制顶点

2、坐标序列。该算法可以使曲线在给定的逼近误差范围内，实现型值点曲率和降低的同时，曲率变化也更加均匀。最后将算法程序嵌入uG5．0二次开发程序中实现自动光顺拟合模块的开发，并通过与已存在的算法进行光顺效果对比实验，验证了本文算法更有效。关键词：光顺；非均匀B样条；算法；涡轮叶片；逼近误差中图分类号：TH164文献标识码：A文章编号：1003—8728(2013)O8一l167-05TheSecondaryDevelopmentofFairingandFittingAlgorithmoftheCurveBasedonUGSunLianbang．Zho

3、uYanfei(CollegeofMechanicalandElectricalEngineering，NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Nanjing210016)Abstract：InordertosolvetheproblemoffailingtogeneratetheNCtoolpathcausedbythepoorqualityofturbinebladesurface，thispaperpresentedawholefairingandapproximationalgorit

4、hmofcubicNon—UniformB-Splinecurvetorealizethefairingandfittingofbladesurfacessectionline．ThealgorithmconstructedanobjectivefunctionCOB-posedofleastsquare，sumofcurvatureandsumofcurvaturevarietiesondatapoints，obtainedaseriesofthebestcontrolpointsbyusingtheGaussianeliminationme

5、thod．Besides，thisalgorithmcanreducethesumofcurvatureondatapointsaswellasmakethecurvaturevarietiesondatapointsmoreequablewithinthevenapproximationerors．Intheend，thisalgorithmprogramwasembeddedintheUG5．0secondarydevelopmentprogramtodevelopautomaticfairingandfittingmodule，andwa

6、sproventobemoreeffectivethanexistingalgorithmbyexperiments．Keywords：computerprogramming；splines；turbomachineblades；algorithms；approximationalgorithms；calculations；errors；flowcharting；leastsquaresapproximations；linearstabilityanalysis；fairing；Non—UniformB—Spline；algorithm；tur

7、bineblade；approximationerrors整体叶轮在造型过程中，其叶片部分是采用B的叶片曲面的光顺性感到不满。如果叶片型线并不样条方法而生成的自由曲面。曲线光顺与否不仅影光顺，会使叶片型面局部凸凹不平，法曲率方向摇响到产品的外观，更重要的是直接关系到制造工艺摆，导致加工中不必要的曲率干涉，影响加工质量。的难易程度和产品的力学性能。由于光顺处理的复这些现象有可能造成刀具轨迹生成算法的失败。提杂性，直到现在还没有得到彻底的解决，对它的研究高叶片型线的光顺性，将大大提高叶片工作型面的仍在不断深入⋯。曲面造型与光顺也一直是计算光顺性。因

8、此，研究叶片曲面的造型与光顺方法具机辅助几何设计(CAGD)领域的研究热点_2]。数控有重要意义一。编程人员往往对用设计者提供的叶片设计数据构造曲线光