义齿加工刀位轨迹生成算法研究及应用系统开发

发布时间：2023-08-09 19:19

　　义齿加工一直是医疗器械生产上的一大难点,由于国外技术封锁,目前国内缺少生成义齿模型的稳定刀路轨迹算法,也缺少支持刀路轨迹生成算法及优化的软件平台,研发自主产权的义齿加工数控机床对我国医疗器械行业的提升具有重要意义。本文通过对刀路轨迹误差以及NURBS插值拟合两种传统还原算法的分析,得出内外公差精度设置决定还原精度上限的结论,对两种不同还原算法的优缺点及适用条件进行分析比较并提出了义齿模型专用CAD/CAM系统的开发路线。针对传统刀路轨迹生成算法还原精度低效率低的问题,设计了义齿模型刀路轨迹预处理和分区优化算法,对预处理算法进行研究和仿真,验证了轨迹优化算法提升还原精度和效率的可行性和有效性。为了验证UG软件可以作为义齿模型专用CAD/CAM系统的底层平台进行二次开发,本文使用geomagic studio软件将义齿STL虚拟面片格式逆向生成为UG可加工的实体X-T格式,利用UG平台对义齿实体X-T文件进行加工,实现了义齿模型在UG环境下的自动建模、刀轨可视化、开粗加工、精加工、刀路轨迹生成以及后置处理等目标。并对数控NC代码进行了模拟加工机床仿真。在保障加工精度的同时,也验证了UG平台...

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究的背景及意义
    1.2 义齿数控加工的研究现状
    1.3 刀路轨迹生成及优化技术的研究现状
        1.3.1 刀路轨迹优化技术研究现状
        1.3.2 特征提取及轨迹分区研究现状
    1.4 本文研究内容
第2章 义齿加工刀路轨迹生成算法及优化问题分析
    2.1 刀路轨迹误差分析
    2.2 NURBS曲线
        2.2.1 NURBS轨迹
        2.2.2 NURBS拟合算法
        2.2.3 NURBS插值算法
    2.3 数控加工轨迹优化问题分析
第3章 曲线预处理及分区算法研究
    3.1 离散曲率求取
    3.2 坏点的识别与修正处理
        3.2.1 “Z”型点修正
        3.2.2 尖点的修正
    3.3 弦长自适应修正处理
        3.3.1 第一、二类弦长问题
        3.3.2 第三类弦长问题
    3.4 大直线段的识别处理
    3.5 轨迹的分区算法
        3.5.1 小线段轨迹的分段与修正
        3.5.2 轨迹分区
    3.6 预处理算法仿真
        3.6.1 曲率精确求取仿真
        3.6.2 坏点仿真识别与剔除
        3.6.3 弦长自适应仿真
        3.6.4 大直线段仿真识别
    3.7 本章小结
第4章 粗精加工在UG环境下的设计与实现
    4.1 义齿模型文件转换
    4.2 UG平台上的义齿模型粗加工
        4.2.1 MCS坐标点对点位移
        4.2.2 CAM环境的创建
        4.2.3 刀具创建以及加工工序创建
        4.2.4 NURBS优化算法生成刀路轨迹
        4.2.5 开粗模拟仿真
    4.3 UG平台上义齿模型精加工
        4.3.1 精加工工序及刀具改建
        4.3.2 精加工刀路轨迹生成
        4.3.3 精加工轨迹刀具干涉验证
    4.4 后置处理
    4.5 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
致谢



本文编号：3840806