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通用刀具扫描体隐式曲面建模方法

发布时间:2019-01-22 12:41
【摘要】:提出五轴加工仿真中基于隐式曲面理论的通用刀具扫描体建模方法。为了提高布尔减运算时间性能,采用隐式曲面能够高效判断扫描体与工件体素数据场点集的位置关系,避免耗时的空间相交计算。定义通用刀具体的隐式曲面模型;根据刚体运动框架理论,建立工件框架与刀具框架的映射关系,利用逆向运动法确定曲面边界范围,将刀具体线性位移和旋转角度作线性插补,推导出工件框架中刀具扫描体的隐函数曲面方程;在分析刀具各部分扫描体方程实数根情况的基础上,给出基于隐式曲面的扫描体构造算法。以典型刀具和运动类型为例,分析扫描体构建过程,试验结果验证方法的正确性和较好的时间性能,方法应用于数控系统中的材料去除仿真。
[Abstract]:A general tool scanning volume modeling method based on implicit surface theory in five-axis machining simulation is proposed. In order to improve the time performance of Boolean subtraction the implicit surface can efficiently judge the position relationship between the scanning volume and the set of field points of the voxel data of the workpiece and avoid the time-consuming spatial intersection calculation. The implicit surface model of general cutter is defined. According to the theory of rigid body motion frame, the mapping relationship between workpiece frame and tool frame is established. The boundary range of curved surface is determined by reverse motion method, and the specific linear displacement and rotation angle of cutter are interpolated linearly. The implicit function surface equation of tool scanning volume in workpiece frame is derived. On the basis of analyzing the real root of scanning volume equation of various parts of the tool, an algorithm for constructing scanning volume based on implicit surface is presented. Taking typical cutting tools and motion types as examples, the process of scanning volume construction is analyzed. The experimental results show that the method is correct and has better time performance. The method is applied to the simulation of material removal in numerical control system.
【作者单位】: 中国科学院大学;中国科学院沈阳计算技术研究所;大连工业大学信息科学与工程学院;
【基金】:国家科技重大专项资助项目(2012ZX01029001-002)
【分类号】:TG659

【参考文献】

相关期刊论文 前1条

1 WANG Hongliang;GUO Ruifeng;;IMPROVING THE SIMULATION EFFICIENCY IN FIVE-AXIS MILLING BY USING AN ADVANCED OCTREE AND AN IMPLICIT FORMULA OF A GENERALIZED CUTTER[J];Journal of Systems Science & Complexity;2013年05期

【相似文献】

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3 陈益林 ,杨茂奎;五轴NC加工扫描体的显式求解算法[J];CAD/CAM与制造业信息化;2004年03期

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1 徐芝琦;扫描体造型技术研究[D];浙江大学;2008年



本文编号:2413215

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