三维曲面的激光精密加工

介绍了采用激光打孔技术加工复杂曲面的方法，同时利用ＩＢＭ３８６机组建了ＣＡＤ和ＣＡＭ一体化的柔性加工系统。     

面向CAD／CAPP／CAM集成的数据模型研究

针对CIMS工程,提出一个面向CAD／CAPP／CAM集成的后关系型数据模型,该模型具有支持复杂对象的建模、能表示复杂对象间的丰富语义等优点,并且对于CIMS集成的数据模型研究具有一定参考价值。     

模具面向制造的设计研究

通过分析模具设计和制造的特点，以及这两者之间的相互关系，提出了模具并行工程及ＤＦＭ的基本框架，介绍了一个面向注塑模和压铸模的ＤＦＭ系统及系统中的各功能模块，讨论了模具ＤＦＭ系统中的知识表达方法和推理模型及面向对象的建模技术。     

面向制造的产品模型中零件可制造性检查方法

针对目前ＣＡＤ／ＣＡＭ集成中存在的问题，介绍了面向制造过程的产品模型中的关键技术－零件可制造性检查的基本思想和方法，即把零件的可制造性检查分解到每一步制造操作中，根据设计者指定的虚拟加工环境，分别进行加工可行性和工艺性检查，并引入了相关概念，着重讨论了加工可行性检查的方法和步骤。     

在工作站上进行复杂曲面的CAD／CAM造型及光顺

复杂曲面的造型和光顺是现代工业设计中由概念设计过渡到ＣＡＤ／ＣＡＭ细化设计的难题。曲面的质量、精度都很难保证。利用工作站在ＰＲＯ／ＥＮＧＩＮＥＥＲ环境下，通过数据的采集，输入生成样条曲线，然后对生成的曲面进行调整，能够较准确的实现复杂曲面的造型和光顺。     

CAD与CAPP数据文件转换及集成系统的实现

为了实现CAD／CAPP集成化,在原有的交互式CAPP系统中删除了零件信息输入模块,取而代之的是直接读取CAD所形成的零件加工信息数据库的接口模块,这样在进行零件工艺设计时,只需要输入零件图号,提高了工艺设计速度,避免了工艺设计输入时可能发生的错误,实现了CAD／CAPP之间数据的直接传递和数据共享的目的,文中的集成思想是建立在“特征图形单元”建模原理的基础上开发的,并通过港口机的轴类零件是得到验证,其技术规范符全程符合企业具体要求。     

复杂曲面的无干涉刀位轨迹生成

提出了基于X－map思路的干涉处理方法，将干涉处理由空间三角片之间的距离判断简化为一维坐标轴上两点之间的位置比较，并构造了包括干涉检查、干涉消除及欠切区域处理等的完整干涉处理方法，此法可以提高干涉处理的效率及稳定性，简化欠切区域的单独处理，对三坐标加工的干涉处理具有很好的实用价值。     

一种提取曲面加工可行刀具方向的方法

着眼于自由曲面五轴ＣＮＣ加工中无干涉刀具接近方向集合的自动获取算法的研究，给出了一种基于凸包和适应性离散的采样算法，使得在干涉检查过程中，采样点的选取能适应曲面几何特征．在刀具路径的每个ＣＣ位置，自动给出可行方向的集合，减少干涉检查的人工交互，提高计算效率．该算法可以作为模具加工的并行工程框架中自动无干涉路径规划的支持工具．     

空间自由曲面的无允差局部离散化

根据点涉法原理和曲面的凸凹性，提出了计算非球面刀刀位轨迹的曲面无允差局部离散化方法。该方法仅对曲面上凹的部位作无允差的离散化处理，即可准确地计算出非球面刀在空间自由曲面上的刀位轨迹。     

集成环境下零件信息的扩展实体联系模型

在分析了现有特征建模方法的基础上，对特征重新进行了定义和分类。借助于扩展实体联系模型理论提出了一种集成环境下零件信息的扩展实体联系模型和建模方法。为解决CAD／CAP／CAM集成系统中零件信息之间关系复杂难以描述的问题，提供一套层次化的零件几何信息与工艺信息EER模型。     

自由曲面三元叶轮5轴数控粗加工刀位生成算法

针对自由曲面三元叶轮的特点，将鼓锥形刀具引入到三元叶轮粗加工中，提出了基于动态模型的刀位生成算法．该算法引入时间因素，即时计算各时间节点叶轮特征曲面，建立了动态模型模拟加工过程，能真实地反映刀具与叶轮的空间关系，降低了加工病害发生的可能性；采用等距离偏置法生成走刀轨迹，进而计算粗加工刀位信息，并通过干涉检验进行刀位修正．由于鼓锥形刀具与被加工曲面具有良好的曲率匹配性，从而增大了加工带宽，可实现宽行线接触加工．与此同时，通过对进刀深度、偏置距离的合理优化，避免走刀冗余，减少了刀迹总长度，从而提高了加工效率．实例证明由此生成的粗加工刀位具有高效、可靠的特点，效率比同直径球头刀具等距离偏置法提高约27．5％．     

回转曲面测量技术

针对回转体曲面，提出了一种利用三坐标测量机和回转工件台，在工件连续转动过程中，让测头沿母线运动，在圆柱坐标系中进行测量的方法．该方法具有测头的运动简单、安全、可靠性高、效率高等优点．论述了其工作原理、圆柱坐标的提取以及一些关键技术，包括测头系统的作用半径标定、转台回转轴线位置确定、被测零件的自动定心技术等．研制了由三坐标测量机、回转工件台、测头回转体和非接触激光三角法测头组成的实验系统，对易碎石膏零件进行测量，精度可以达到0．02mm．     

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．     

复杂曲面多点切触加工特征参数线刀轨规划

为了使旋转法得到更好的应用,对旋转法的多点切触加工特性进行了深入分析,提出了特征点和特征参数线的概念.在此基础上,提出了适用于旋转法的特征参数线刀轨规划算法,首先利用旋转法确定圆环面刀具的最优刀位,然后通过迭代判断使下一条刀路的左特征参数线和当前刀路的右特征参数线在精度范围内重合,并由此实现刀轨的编排.算例表明,特征参数线刀轨规划算法可有效产生光顺无干涉的刀路,可充分利用旋转法加工带宽的优势,与等参数线法相比,其加工效率得到了明显的提高.     

平头立铣刀无过切干涉刀位轨迹的自动生成

提出了一种空间自由曲面平头立铣刀无过切干涉的刀位轨迹自动生成的新方法,对三轴和五轴联动数控加工的情形都加以了详细论述,并在计算机上成功地实现了无过切干涉刀位轨迹的自动生成．     

无约束雕塑曲面多轴数控参数线加工方法

采用参数线差分方法,用直线逼近参数曲面的参数曲线去实现雕塑曲面的数控加工,根据Ｃｈｏｕ Ｓｈｕｏ－Ｙａｎ算法解决了数控多轴加工中无约束的刀轨自交问题,给出多轴数控加工对刀具的初始位置及工件内,外轮廓的数学表示,最后用矢量运算的方法生成了理想刀心轨迹。     

曲面加工中避免全局刀具干涉的方法

分析和归纳了现有曲面数控加工中的全局刀具干涉（碰撞）检验算法,提出了一种新的在刀位轨迹生成过程中检测和避免全局刀具干涉的方法,该方法先依据斜立方体凸包法粗检现行的刀具方向与斜立方体凸包之间是否存在干涉,若不存在,则该刀具方向是可行的;若存在,则需通过进一步的详细检测法来判断该空间自由曲面与现行的刀具方向之间是否真正存在全局刀具干涉．该方法能有效地避免全局刀具干涉,提高无干涉刀位轨迹的生成速度．     

滚刀设计制造专家系统的开发与应用

应用空间啮合的基本原理,建立了滚刀刃形和铲磨砂轮廓形的计算通式; 利用CAD/CAM技术和专家系统技术,开发出了实用的滚刀设计制造专家系统. 文中还对滚刀设计制造专家系统的特点与应用方法进行了介绍.