外文翻譯--基于細(xì)分曲面生成的三軸數(shù)控切削軌跡的研究.doc

南京理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)外文資料翻譯系部：機(jī)械工程系專業(yè)：機(jī)械工程及自動化姓名：學(xué)號：外文出處：ProceedingsoftheGeometricModelingandProcessing0-7695-2078-2/042004IEEE附件：1.外文資料翻譯譯文；2.外文原文。指導(dǎo)教師評語：簽名：年月日注：請將該封面與附件裝訂成冊。附件1：外文資料翻譯譯文基于細(xì)分曲面生成的三軸數(shù)控切削軌跡的研究摘要在本文中，我們提出數(shù)控切削軌跡生成細(xì)分曲面的方法和算法。我們選擇環(huán)狀曲面的細(xì)分曲面。一條軌跡示意圖，包括粗糙切削完成切割是發(fā)展的基礎(chǔ)上逐步的LOD（層次細(xì)節(jié)）的細(xì)分曲面。產(chǎn)生一個粗糙網(wǎng)狀覆蓋曲面的界線執(zhí)行切削。為了完成切削，使用球頭磨坊，壓榨機(jī)和抵銷切削產(chǎn)生位置連絡(luò)放置的地方。在這兩個步驟中，我們使用Zmap模型和一個檢查碰撞和糾正的方法是為了表示這二個步驟沒有沖突。我們執(zhí)行我們的方法和目前的加工結(jié)果。兩類切削可以實(shí)現(xiàn)快速自動計(jì)算。1.引言機(jī)械加工自由形態(tài)曲面在生產(chǎn)模具方面占據(jù)一個重要的角色。這些自由形態(tài)曲面模型被曲現(xiàn)為參數(shù)曲面小塊。舉例說明，B樣條曲面和NURBS曲面，哪一個被CAD產(chǎn)生（計(jì)算機(jī)半自動設(shè)計(jì)）系統(tǒng)267。另一方面，這是很難獲得通過運(yùn)用這些參數(shù)曲面的完美模型數(shù)據(jù)。例如，構(gòu)造一個用多片的曲面模型能引起縫隙尤其當(dāng)模型是復(fù)雜的時候。一個在小片中間的裝飾品工序易于連通性錯誤?，F(xiàn)在CAD系統(tǒng)不能自動的解決這些問題，工程師必須用手改正。從如此差的CAD模型中產(chǎn)生的數(shù)控資料這個嚴(yán)重的問題經(jīng)常影響產(chǎn)品的質(zhì)量。在這研究中，我們采用細(xì)分曲面模型工藝來解決這些問題。細(xì)分曲面的基本觀念是產(chǎn)生一個平滑曲面通過重復(fù)地細(xì)分一個最初的多面體。例如三角形網(wǎng)狀物。它是在只是在單頻率激光震蕩片只有一個很好的性能，這個性能能曲現(xiàn)一個形狀復(fù)雜的型鋼。如此很少需要有一個多片組織或裝飾品甚至是個復(fù)雜的形狀。另外，那細(xì)分曲面有特定的連續(xù)性，舉例來說，C2的連續(xù)性幾乎在曲面的任何地方。因?yàn)檫@些細(xì)分曲面在計(jì)算機(jī)直觀顯示的領(lǐng)域內(nèi)是一個嚴(yán)重的曲現(xiàn)3。然而，在CAD凸輪的領(lǐng)域中，它不是如此多的被運(yùn)用。一個原因是我們?nèi)匀徊恢朗欠窦?xì)分曲面適用于凸輪。這是在這項(xiàng)研究后的基本原則。這項(xiàng)研究的目的是為了通過細(xì)分曲面發(fā)展一個有效的數(shù)控通路形成法。而且得到自動化的最好性能和速度。在這研究中，當(dāng)做我們的目標(biāo)細(xì)分升至水面，我們選擇環(huán)狀細(xì)分曲面1。它的領(lǐng)域是三角形的網(wǎng)孔。在第2節(jié)中，我們介紹它的基本原理。在我們的研究中，我們提議包括二個階段的一個軌跡示意圖粗糙的切割和完成切割。這個方法的開發(fā)LoD細(xì)分曲面的性能為了這二個階段。換句話說，使用粗糙的網(wǎng)孔作為粗糙切割和好的網(wǎng)孔來完成切割。產(chǎn)生的軌跡示意圖被申請用來三軸加工。這二個階段使用Zmap模型。在第3段中，我們詳細(xì)描述一下Z地圖模型。在第4和第5段中我們介紹粗糙切割的軌跡運(yùn)算法則和完成切割的軌跡。在第6段中我們提議發(fā)現(xiàn)碰撞和控制加工準(zhǔn)確性和質(zhì)量的修正。在第7段中，切削軌跡工具執(zhí)行和他們的加工結(jié)果被示范。最后一段我們得出最后的結(jié)論。2.環(huán)狀細(xì)分曲面在這一個段中，我們簡要地介紹環(huán)狀細(xì)分曲面。更多的詳細(xì)的在13中提到。在1987年環(huán)狀細(xì)分曲面在方形齒輪到不規(guī)則的網(wǎng)狀物反復(fù)被推廣19環(huán)狀的細(xì)分方案以三方向方形齒輪為基礎(chǔ)。它生產(chǎn)除了特別頂點(diǎn)以外的各處地方的C2連續(xù)曲面。特別的頂點(diǎn)是當(dāng)原子價(jià)六是規(guī)則的時候，誰的原子價(jià)不等于六。環(huán)細(xì)分方案能被適用于任意的三角形的網(wǎng)孔在下列的二個步驟：1.三角形的每邊緣被分為兩邊緣。2.每個三角形被分為四個三角形。在這些操作中舊的頂點(diǎn)（甚至被稱為頂點(diǎn)）被移動到新的位置。同時新的頂點(diǎn)進(jìn)入邊緣之內(nèi)是被稱為奇數(shù)頂點(diǎn)。奇數(shù)的位置和頂點(diǎn)被環(huán)狀細(xì)分規(guī)則所計(jì)算。有四種規(guī)則為一奇數(shù)頂點(diǎn)頂點(diǎn)進(jìn)入網(wǎng)孔（內(nèi)部的頂點(diǎn)）,和一奇數(shù)頂點(diǎn)頂點(diǎn)在邊界上。通過無限地細(xì)分那最初的三角形的網(wǎng)孔（控制網(wǎng)孔或控制多角形）,它能聚合一個平滑的曲面.（界限曲面）用控制網(wǎng)孔來加工頂點(diǎn)界限曲面上找到一個位置。這個界限位置能容易的，沒有任何細(xì)分地被計(jì)算用做類似于一個細(xì)分規(guī)則公式13。除此之外，切線矢量以及界限曲面的正常矢量在界限位置升至水面頂點(diǎn)時候能被計(jì)算。3.Zmap模型Zmap模型是一個分離的非參數(shù)的在那一高度的曲面代理的特殊形式。在格子上，點(diǎn)被儲存在二維數(shù)組中，如圖3.1所描述.它已經(jīng)廣泛地用于數(shù)控切削軌跡上2。格子是以和而定，是參考點(diǎn)，是格網(wǎng)間距。圖3.1Zmap的模型我們首先將細(xì)分曲面轉(zhuǎn)換成Z地圖模型是為了要產(chǎn)生一條數(shù)控切削軌跡。在這個Zmap賦值過程中，我們通過交叉線沿著z軸曲面方向?yàn)槊總€格點(diǎn)進(jìn)行z軸方向上賦值。在Zmap賦值之后，我們通過x（或y）常數(shù)格網(wǎng)線生成一條切削軌跡，以便切削連接Zmap曲面。4.粗糙的切割軌跡基本上為了除去大量的東西，我們通過平端磨細(xì)的分層來切削工件層，這叫做切削片以及采用在其他的早先的研究中10。切削片沿著粗糙切削曲面完成。切削層的厚度由工具參數(shù)決定。粗糙切削曲面應(yīng)該帶有某一數(shù)量缺口的細(xì)分曲面圍起來，而且應(yīng)該盡可能簡單的計(jì)算。簡單的洞察力是由于粗切削曲面而使用一中間的粗糙網(wǎng)孔。然而，這一粗糙網(wǎng)孔不總是沒有在之上減少的情況而滿意的。因此我們將它轉(zhuǎn)換成網(wǎng)孔，是一個近似使這些情況得到滿意。我們稱它是掩護(hù)網(wǎng)孔。4.1.一直覆蓋網(wǎng)孔圖4.1告訴我們的基本思是在兩個