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《面向數(shù)控加工的三角網(wǎng)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(guān)內(nèi)容在學術(shù)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(wǎng)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(nèi)容外,本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)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(quán)使用授權(quán)書本學位論文作者完全了解學校有關(guān)保留、使用學位論文的規(guī)定,同意學校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)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(quán)湖南大學可以將本學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)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(quán)書。2、不保密團。(請在以上相應方框內(nèi)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(wǎng)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(shù),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(lǐng)域。在面向由三角網(wǎng)格構(gòu)成的曲面模型的數(shù)控加工中,網(wǎng)格曲面各點處的法矢量和曲率計算精度對網(wǎng)格曲面數(shù)控加工刀具路徑設計的質(zhì)量和加工精度具有重要影響。本文圍繞網(wǎng)格曲面
5、法矢量和網(wǎng)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(quán)重法計算三角網(wǎng)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(wǎng)格邊線上點的法矢量。在得出三角網(wǎng)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(guān)系。其次,基于網(wǎng)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(nèi)部點的線性插值公式以計算
6、三角網(wǎng)格曲面的曲率,并討論曲率計算精度和穩(wěn)定性對三角網(wǎng)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(jīng)過沖壓成形有限元分析處理后的網(wǎng)格模型為例,驗證了改進后的方法提高了網(wǎng)格節(jié)點曲率值的計算精度和穩(wěn)定性。最后,結(jié)合三角網(wǎng)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(wǎng)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(jié)果表明本方法能夠有效地提高三角網(wǎng)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(guān)鍵詞:數(shù)控加工;刀具路徑;三角網(wǎng)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