數(shù)控加工幾何仿真中材料去除算法及精度檢驗技術(shù)的研究.pdf

1、虛擬加工仿真是我國機械制造業(yè)中的研究熱點之一，是實際加工之前檢驗數(shù)控代碼正確性的重要手段，對于保證加工質(zhì)量、避免加工過程中產(chǎn)生不必要損失具有重要意義。隨著我國航空航天等重要領(lǐng)域迅速發(fā)展，對高效準確加工過程仿真提出了越來越高的要求。本文針對目前我國缺乏自主知識產(chǎn)權(quán)加工仿真軟件，材料動態(tài)去除、碰撞干涉檢測、加工精度檢驗等關(guān)鍵技術(shù)存在計算效率低、誤差大等問題，研究和開發(fā)了加工仿真過程中的相關(guān)算法，完善了數(shù)控加工仿真系統(tǒng)功能模塊。
　　基

2、于STL格式建立工件及刀具空間幾何模型，采用空間解析法求解刀具掃掠體模型，將刀具掃掠體模型表面進行分類，利用方程組求解出曲面邊界，最終求得刀具掃掠體曲面模型。通過建立索引將STL模型表面離散無關(guān)的三角面片變成相關(guān)聯(lián)的整體，為材料去除過程中求交計算提供便利條件。
　　根據(jù)工件及刀具掃掠體的建模方式，通過空間三角面片的求交運算，求取刀具掃掠體和工件模型三角面片對之間相交的交線段，獲得兩封閉模型相交的邊界線。利用邊界線對模型曲面進行分類

3、，完成刀具掃掠體模型與工件模型布爾求差運算，實現(xiàn)材料去除仿真，最終可求得材料去除后的工件模型。
　　運用固定方向凸包法（FDH）建立刀具及其它零部件的包圍盒模型，優(yōu)化了FDH包圍盒法中固定方向值，保證了碰撞檢測中包圍盒的緊密性和簡單性。在相交測試時只需要對固定方向進行7次比較運算，計算量遠遠小于常用的OBB包圍盒法。再根據(jù)STL模型表面結(jié)構(gòu)特點，對空間三角面片對進行相交判斷完成精確碰撞檢測，以保證整個碰撞檢測過程的順利完成。