车削加工工件表面三维形貌预测方法

    公开(公告)号:CN116205059A

    公开(公告)日:2023-06-02

    申请号:CN202310123753.0

    申请日:2023-02-16

    Applicant: 重庆大学

    Abstract: 本发明公开了一种车削加工工件表面三维形貌预测方法,包括如下步骤:步骤一:构建目标曲面的Marching Cubes等值面:根据目标曲面的范围,构建一个立方体网格;在立方体网格中的每个格点上运算隐函数的值;根据隐函数值的符号,基于Marching Cubes算法,生成三角形面片及三角形相应的各顶点值;步骤二:对目标曲面进行均匀随机采样:根据已建立的三角形等值面网格,均匀随机的在每个三角形网格内部取得采样点,以实现对目标曲面的均匀随机采样;步骤三:对目标曲面进行三维形貌预测:基于复杂自由曲面路径规划的刀位点数据,对车刀走刀轨迹进行建模,并计算每个随机采样点上的残余高度,实现对目标曲面的三维形貌预测。

    基于NURBS参数空间的复杂自由曲面车削三维形貌预测方法

    公开(公告)号:CN116227214A

    公开(公告)日:2023-06-06

    申请号:CN202310242187.5

    申请日:2023-03-14

    Applicant: 重庆大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于NURBS参数空间的复杂自由曲面车削三维形貌预测方法,包括如下步骤:步骤一:目标曲面NURBS参数化:11)基于目标曲面方程,对目标曲面分别沿径向和周向进行等距离散,得到离散点;12)利用离散点构造目标曲面NURBS表达式,得到目标曲面NURBS参数空间;步骤二:目标曲面等弦高采样取点:根据已构造的目标曲面NURBS表达式,利用等弦高布点法在目标曲面NURBS参数空间进行采样点的选取,且目标曲面的高斯曲率越大,采样点的分布越多;步骤三:车削三维形貌预测:31)遍历所有采样点,分别求解每个采样点的残余高度,得到目标曲面的整体残余高度;32)计算目标曲面的三维粗糙度,完成目标曲面三维形貌的预测。

    基于车削齿面形貌的面齿轮接触载荷分析方法

    公开(公告)号:CN118536262A

    公开(公告)日:2024-08-23

    申请号:CN202410522249.2

    申请日:2024-04-28

    Applicant: 重庆大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于车削齿面形貌的面齿轮接触载荷分析方法,包括如下步骤:步骤一:根据所要加工的面齿轮三维模型,按照笛卡尔坐标离散进行面齿轮齿面原始形状的点云提取;步骤二:使用NURBS曲面拟合方法,将提取的点云重新拟合出原始形状并得到表征目标曲面的控制点;步骤三:使用阿基米德螺旋线离散法进行车削轨迹路径规划,得到实际面齿轮加工时的刀尖运动轨迹;步骤四:根据刀尖运动轨迹进行面齿轮加工后齿面形貌仿真预测;步骤五:根据面齿轮齿面加工后的形貌预测结果进行面齿轮齿面接触载荷分析。本发明方法能够综合考虑面齿轮实际加工过程及其车削加工后齿面的实际形貌,使得齿面接触载荷的模拟仿真结果能够较好地反映实际加工所测结果。

    基于车刀形状及对刀方式的五轴车床后处理方法

    公开(公告)号:CN115729167B

    公开(公告)日:2024-08-20

    申请号:CN202211495086.0

    申请日:2022-11-26

    Abstract: 本发明公开了一种基于车刀形状及对刀方式的五轴车床后处理方法,包括如下步骤:步骤一:根据车刀的装夹方式,确定对刀点相对于B轴轴心的相对位置和对刀点在车床坐标系中的坐标位置;步骤二:基于车刀的特征参数和工件的对刀方式,结合运动学原理,构建五轴车床在车削过程中对刀点的运动学方程;步骤三:基于五轴车床的数控系统对车削加工路径进行分析计算,基于运动学方程将车刀的运动分配到车床的各个运动轴上,并输出为数控系统可以识别的加工代码。本发明基于车刀形状及对刀方式的五轴车床后处理方法,同时考虑车削加工和五轴联动加工的特征,并结合车刀特殊形状及对刀方式,生成能够适用于数控系统的加工程序。

    五轴数控车床无干涉加工位姿优化方法

    公开(公告)号:CN115542839A

    公开(公告)日:2022-12-30

    申请号:CN202211309684.4

    申请日:2022-10-25

    Applicant: 重庆大学

    Abstract: 本发明公开了一种五轴数控车床无干涉加工位姿优化方法,包括如下步骤:步骤一:得到包络待加工工件的螺旋刀触点位置坐标,计算各个刀触点处周向截面曲线对应的斜率;步骤二:建立五轴加工中刀触点对应的截面曲线斜率分别与刀轴正向极限摆角和刀轴负向极限摆角之间的关系,确定刀轴正向摆角可行区间a和刀轴负向摆角可行区间b,确定无全局/局部干涉的刀轴矢量可达区域c;步骤三:以旋转轴B轴平滑过渡为优化目标,对刀轴矢量进行光顺化处理,得到五轴数控车床无干涉加工位姿优化序列;步骤四:考虑刀杆结构特点确定机床坐标系中的坐标原点,根据五轴联动过程,分析各轴位置与运动变换矩阵,对刀触点和刀轴矢量进行后处理得到可被机床识别的G代码。

    基于车刀形状及对刀方式的五轴车床后处理方法

    公开(公告)号:CN115729167A

    公开(公告)日:2023-03-03

    申请号:CN202211495086.0

    申请日:2022-11-26

    Abstract: 本发明公开了一种基于车刀形状及对刀方式的五轴车床后处理方法,包括如下步骤:步骤一:根据车刀的装夹方式,确定对刀点相对于B轴轴心的相对位置和对刀点在车床坐标系中的坐标位置;步骤二:基于车刀的特征参数和工件的对刀方式,结合运动学原理,构建五轴车床在车削过程中对刀点的运动学方程;步骤三:基于五轴车床的数控系统对车削加工路径进行分析计算,基于运动学方程将车刀的运动分配到车床的各个运动轴上,并输出为数控系统可以识别的加工代码。本发明基于车刀形状及对刀方式的五轴车床后处理方法,同时考虑车削加工和五轴联动加工的特征,并结合车刀特殊形状及对刀方式,生成能够适用于数控系统的加工程序。

    五轴数控车床加工曲面路径规划方法

    公开(公告)号:CN115016390A

    公开(公告)日:2022-09-06

    申请号:CN202210846517.7

    申请日:2022-07-19

    Applicant: 重庆大学

    Abstract: 本发明公开了一种五轴数控车床加工曲面路径规划方法,包括如下步骤:步骤一:在极坐标系下建立曲面的曲面方程,并进行离散处理,得到一系列离散点;步骤二:将离散点作为NURBS曲面的型值点,得到由NURBS曲面上的节点组成的节点矢量;步骤三:判断每个节点在节点矢量中的范围,采用递推方法,计算每个节点对应的基函数;步骤四:依据每个节点对应的基函数构建NURBS曲面表达式,根据NURBS曲面表达式求解控制点,得到NURBS曲面方程;步骤五:利用NURBS曲面方程表达阿基米德螺旋线,获得目标工件上的刀触点,并对刀触点进行刀尖半径补偿得到所需的刀位点;步骤六:根据五轴联动过程,分析各轴位置与运动变换矩阵,对刀位点进行后处理得到可被机床识别的G代码。

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