Voronoi图在机械加工路径规划中的应用

发布时间：2020-04-03 11:06

【摘要】： 本文研究的内容是基于Voronoi图生成螺旋偏置线过程中的相关算法及策略问题。文中归纳整理了与Voronoi图理论相关的定理、推论以及参数化平分线公式等,形成较完整的论证系统;修改初始化算法,得到的新的单连通域Voronoi图算法,使得该算法具有更小的初始化集合;设计更加统一、简化数据的存储结构,使得更适应于工程应用;在分析内点特性的基础上,提出了内点查找算法、偏置线连接策略等。在现代的数控铣削、快速成型等分层制造技术中刀具或激光光斑的加工路径规划始终是成型工艺中最重要的环节之一,也是影响加工效率、加工精度的关键因素。本文研究的基于Voronoi图生成首尾相连的螺旋扫描路径也可以应用到近年来得到快速发展的实体制造技术。
【图文】：

\图f.la行切法图1.lb环切法利用行切法加工时加工过程简单，但往复直线运动很容易产生过切现象，，并重复顺铣、逆铣过程，精度较低。环切法是一种常用的计算加工轨迹的算法，通过构造型腔轮廓等距线实现刀位规划。环切法加工型腔是以型腔轮廓的等距线(也称偏置线)作为刀具路径，所以，环切法刀具轨迹计算可以归结为型腔轮廓等距线的构造及连接.目前广泛应用的

图2.1离散点的Voronof图可知，Voronoi图就是对平面上任意给定的n个点，根据这些分割成n部分，得到一种由各个元素的Voronof多边形所构成。它的几何特性有:ronni多边形内的所有点与这个多边形内元素之间的距离比离都近;Voronof多边形内元素较近的其它元素与此元素之间形成;边形的边为距其最近的两元素间的垂直平分线。集voronoi图的直线对偶图是平面以该点点集为基础的一个图2.2示例了平面点集的Voronoi图及其对偶图。
【学位授予单位】：同济大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TH162

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本文编号：2613290