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《面向數(shù)控加工的三角網格法矢量與曲率計算方法研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、學校代號:學號:密級:10532S10021163公開湖南大學碩士學位論文面向數(shù)控加工的三角網格法矢量與曲率計算方法研究學位申請人姓名:趙秋艷導師姓名及職稱:楊旭靜教授培養(yǎng)單位:機械與運載工程學院專業(yè)名稱:機械工程論文提交日期:2013年04月25日論文答辯日期:2013年06月07日答辯委員會主席:周志雄教授ResearchontheNormalVectorandCurvatureEstimationAlgorithmforTriangularMeshSurfaceinCNCMachiningbyZHAOQi
2、uyanB.E.(nunanUniversity)2010AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringMechanicalEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessorYANGXujingJune,2013湖南大學學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明:所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研
3、究成果。除了文中特別加以標注引用的內容外,本論文不包含任何其他個人或集體已經發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體,均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。作者簽名:去K氟≯趙樺日期:≯D年bf月子日日期:≯/>年月I)i日學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定,同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版,允許論文被查閱和借閱。本人授權湖南大學可以將本學位論文的全部或部分內容編入有關數(shù)據庫進行檢索,可以采用影印
4、、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。本學位論文屬于作者簽名:導師簽名:1、保密口,在——年解密后適用本授權書。2、不保密團。(請在以上相應方框內打“4”)日期:刎)年莎月留日日期:M>年易月3日面向數(shù)控加工的三角網格法矢量與曲率計算方法研究摘要數(shù)控加工作為一種高精度、高效率的先進制造技術,被廣泛應用于航空、航天、汽車、船舶、機床和模具等制造工業(yè)領域。在面向由三角網格構成的曲面模型的數(shù)控加工中,網格曲面各點處的法矢量和曲率計算精度對網格曲面數(shù)控加工刀具路徑設計的質量和加工精度具有重要影響。本文圍繞網格曲面
5、法矢量和網格曲面曲率兩個幾何量的計算精確度展開研究,旨在提高刀具路徑刀位點的設計計算精度和數(shù)控加工精度。論文主要完成了以下工作:首先,本文引入形狀因子,提出形狀面積權重法計算三角網格節(jié)點法矢量,并通過實例對比驗證了此方法的精確性和穩(wěn)定性。通過對相鄰節(jié)點的法矢量進行非線性插值計算網格邊線上點的法矢量。在得出三角網格曲面各個點的法矢量后,討論刀觸點法矢量精確度、穩(wěn)定性與刀具路徑光順性、加工平穩(wěn)性、曲面加工精度的關系。其次,基于網格節(jié)點法矢量值對Taubin曲率計算方法進行優(yōu)化,簡化了三角形內部點的線性插值公式以計算
6、三角網格曲面的曲率,并討論曲率計算精度和穩(wěn)定性對三角網格曲面數(shù)控加工弦高誤差、殘留高度、切削步長、切削行距的影響。以經過沖壓成形有限元分析處理后的網格模型為例,驗證了改進后的方法提高了網格節(jié)點曲率值的計算精度和穩(wěn)定性。最后,結合三角網格曲面法矢量計算值和曲率計算值,采用等殘留高度法合理地對三角網格曲面進行刀具路徑設計。數(shù)控加工實例仿真與分析的結果表明本方法能夠有效地提高三角網格曲面刀具路徑中的刀位點設計計算精度和加工精度,對CAE/CAM集成具有重要意義。關鍵詞:數(shù)控加工;刀具路徑;三角網格;曲率計算;法矢量;
7、形狀因子II碩士學位論文AbstractCNCmachiningtechnologyiswidelyusedinthefieldofaerospace,automobile,shipping,machinetoolanddie-moldindustriesbecauseofitsflexibility,highprecisionandefficiency.InCNCmachiningoftriangularmeshsurfaces,theestimationaccuracyofnormalvectorandcu
8、rvatureontriangularmeshsurfacearecriticaltotoolpathplanningandqualityofmachining.Thispaperisfocusedonhowtoimprovetheestimationaccuracyofnormalvectorandcurvatureontriangularmeshsurfaceandaimstoim