叶轮数控加工曲面法矢与刀具求交研究

提出了一种实现刀具扫描体与矢量求交的有效算法,该算法将扫描体与复杂曲面法矢的求交问题转化为三角网格与有向线段之间的求交计算,然后建立了两者的求交子集,减少了以往算法中不必要的求交计算,提高了算法的效率,并给出了基于该算法的应用实例。     

复杂曲面毛坯荒加工算法的研究与实现

提出了一种新的毛坯荒加工算法，解决了在粗加工时大型复杂曲面毛坯变形严重、余量分布不均匀等问题．此算法根据测量的离散数据点进行自由曲面造型，通过曲面求交获得荒加工区域，剔除原有无用的走刀路径，并据此排列出优化的刀位轨迹．在算法中，将复杂的空间曲面求交问题简化为较为简单的代数曲面等高线求解问题，并采用四边形替代包容“荒岛”的最小凸包，不仅简化了刀具的轨迹排列，而且其计算结果也表明了此算法的简洁、高效．     

NURBS曲面和隐式曲面求交的局部加密算法

基于等值线法求取NURBS曲面与隐式曲面交线的原理,提出了一种局部加密的改进算法。通过局部加密算法减少正则网格单元顶点处h值计算数目。采用拟牛顿迭代法求交点、B样条曲线拟合参数域上的交线等改进算法,提高了NURBS曲面与隐式曲面求交算法的效率和精度,并通过MATLAB编程进行了验证。     

复杂曲面数控自动编程中自由曲面描述新方法

长期以来,因为反求算法的困扰,Bezier曲面模型一直难于在复杂曲面的数控自动编程中得到应用。本文解决了Bczier曲面模型的这一缺陷,使共计算和处理都非常方便,这种便利在曲面的求交、显示、加工等操作中,具有特殊的意义。     

利用投影的方法求曲面／曲面相交

ＳＳＩ（ｓｕｒｆａｃｅ／ｓｕｒｆａｃｅ ｉｎｔｅｒｓｅｃｔｉｏｎ）算法主要有２种：几何分割法和数值追踪法,但是在曲面／曲面求交的实体造型中,为了保证系统的稳定性和准确性,需要有一个可靠的,准确的和拓扑一致的求交算法。该文所提出利用投影的方法来计算曲面／曲面相交,能成功解决上面提出的问题。     

工程机械零件离散复杂曲面求交算法

针对离散多样化的工程机械复杂零件,为快速准确地描述其曲面特征,提出了一种隐式曲面之间的求交方法。将其中的一个隐式曲面离散成许多三角面片,判断每个三角面片是否与另一个隐式曲面相交,求出交线,所有交线构成了隐式曲面之间的交线;进一步给出了一种交点的精确计算方法,使所得交线更加准确。试验结果表明:该方法迅速准确地描述了复杂曲面的特征性能,简单实用,为复杂曲面的五轴联动加工提供了可靠的加工中心刀位轨迹。     

雕塑曲面数控粗加工刀位规划

提出了一种新的直接从测量数据中生成粗加工刀位轨迹的方法，被加工曲面用多面体模型来描述，采用分层切削方法进行加工．在各切削层分别用一个参考平面与毛坯和曲面模型求交，根据各相交环之间的位置关系，求出有效加工区域，利用数控编程自动生成粗加工刀具轨迹，并进行干涉检查和修正．计算实例表明，该算法稳定、效率高，尤其适用于加工带多重岛屿的复杂曲面．     

基于Catmull—Clark细分的曲面裁剪运算

曲面裁剪运算是CAD/CAM领域最重要、最复杂的问题之一,四边形网格在工程CAD/CAM的实际应用中较为广泛.文中基于Catmull-Clark细分,提出一种对平面四边型网格进行操作的曲面裁剪运算:在细分曲面求交完成后,采用局部修改交点处的控制网格拓扑结构和局部修正控制网格顶点位置的方法,实现了对Catmull-Clark细分曲面的裁剪运算.文中还给出了控制网格上任意点在细分曲面上的位置计算推导、裁减算法流程与应用实例.     

一种高效的自由曲面求交算法

针对目前常用的Ｂｅｚｉｅｒ曲面分割法求交难同时满足高精度和高速度要求的问题，提出了一种快速跟踪求交的算法。着重论述卫确定跟踪起点的方法，并对所求交线的完备性作了充分的考虑。算法利用一曲面参数曲线和另一面的快速求交算法，找到两曲面交线上的某一点，解决了确定跟踪起点的问题，兼顾了快速和高精度两方面的要求；同时，利用求曲面间的极值距离获取控制网格间小交线上的跟踪起点，再用跟踪法求得小交线，从而保证了小交     

基于NURBS方法的转子表面造型技术

采用双三次NURBS方法对某型号转子进行几何造型,对造型过程中出现的曲面延伸、求交和裁剪等问题进行了研究.根据叶片的形状特征,以曲线的几何形式为基础,提出了一种简单实用的曲线曲面延伸方法,实现了切矢量连续的叶片型面的延伸.对于两相交面分别为自由曲面和解析曲面的求交问题,提出了一种简化的跟踪算法,实现了转子叶片型面和圆台面的准确求交和裁剪,从而实现转子精确的几何造型.     

Surface/Surface Intersection Using Simulated Annealing Genetic Algorithm

The genetic algorithm and marching method are integrated into a novel algorithm to solve the surface intersection problem. By combining genetic algorithm with local searching method the efficiency of evolution is greatly improved. By fully utilizing the global searching ability and instinct attribute for parallel computation of genetic algorithm and the local rapid convergency of marching method, the algorithm can compute the intersection robustly and generate correct topology of intersection curves. The details of the new algorithm are discussed here.     

An Approximating Algorithm on Reconstruction of Complicated Curved Surface

An approximating algorithm on handling 3-D points cloud data was discussed for reconstruction of complicated curved surface. In this algorithm, the coordinate information of nodes both in internal and external regions of partition interpolation was used to realize minimized least squares approximation error of surface fitting. The changes between internal and external interpolation regions are continuous and smooth. Meanwhile, surface shape has properties of local controllability, variation reduction, and convex hull. The practical example shows that this algorithm possesses a higher accuracy of curved surface reconstruction and also improves the distortion of curved surface reconstruction when typical approximating algorithms and unstable operation are used.     

检具设计中延伸曲面修补方法

在检具检测部位（模拟块）设计中,为了完全匹配被检制品的表面结构,常常需要进行复杂曲面的延伸操作.提出了一种解决在一阶不连续点处的延伸面分裂与相交的曲面自动延伸算法.该算法通过识别零件的待检测部位边界,判断其端点处的一阶连续性,若满足凸延伸条件,则采用球面正权值有理Bézier曲线过渡;若满足凹延伸条件,则剪裁延伸偏置曲线,并采用三次Bézier曲线过渡,从而避免曲面边界延伸曲线的不连续性,实现复杂曲面的自动延伸.最后以汽车翼子板检具设计为例,证明了算法的有效性与实用性.     

面向数控加工的曲面生成算法研究

针对数控加工中曲面设计的特点,提出了一种插值与逼近相结合的曲面设计算法.该算法已在自行设计的面向数控的曲面造型系统中实现.实践证明,本算法能够较好地解决数控加工中的曲面设计问题     

基于能量法的曲面节点整体插入算法

提出了一种基于逼近与插值相结合的曲面构造法 .阐述了一种基于能量法的曲面节点整体插入算法 ,将它运用于初始曲面的构造 ,并在自行开发的面向数控加工的曲面造型系统中实现 .实践表明 ,这种算法能够一次性求出曲面上的所有未知节点 ,并使曲面具有较好的光顺性能 .     

复杂曲面刀具轨迹干涉的消除算法

无干涉刀具轨迹的生成是复杂曲面数控加工编程中十分重要的问题。本文提出了一种基于三角化曲面的刀具轨迹干涉消除的算法。该算法已成功应用于作者开发的CAM系统中,实践表明该算法稳定可靠,效率较高。     

工程曲面插值设计方法及其应用

本文讨论了双三次Bezier曲面和双三次B-pline曲面的插值设计方法及其在工程曲面设计中的应用。为了保证曲面通过给定的全部型值点,采用反求控制网格顶点的方法,并通过边界条件的选择来控制曲面的形状。     

复杂曲面刀J具轨迹干涉的消除算法

无干涉刀具轨迹的生成是复杂曲面数控加工编程中十分重要的问题．本文 提出了一种基于三角化曲面的刀具轨迹干涉消除的算法．该算法已成功应用于作者 开发的CAM系统中,实践表明该算法稳定可靠,效率较高．,It is very important to generate interference free tool path of sculptured surface. An algorithm of tool path interference elimination of sculptured surface based on surface triangulation is proposed in the paper. This algorithm has been used in CAM system which is developed by the authors. The practical re sult shows it is stable and efficient.     

对Bezier曲面和B样条曲面之间过渡曲面构造问题的研究

提出了张量积Bezier曲面和B样条曲面的过渡曲面的算法,并且对于双三次张量积B样条曲面和双三次张量积Bezier曲面给出了计算实例,验证了算法的可行性。