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细分曲面粗加工刀轨生成算法

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为了验证算法的可行性及有效性 ， 最后给 出了加工 实例 ， 实例表 明该方法可以有效地控制加工模型的网格数量 ， 并能快
速 地 生 成粗 加 工 刀轨 。
关键词 ： 细分 曲面 ； 粗 加工 ； 层 切 法 中 图分 类 号 ： Ｔ Ｈｌ ６ ； Ｔ Ｐ ３ ９ １ 文 献 标识 码 ： Ａ 文章 编 号 ： １ ０ ０ ｌ 一 ３ ９ ９ ７ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４ — ０ １ ４ ４ — ０ ３
（ Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ Ｄ ｉ ａ ｎ ｊ ｉ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ａ ｎ ｄ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ ２ ０ １ ３ ０ ６ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
摘
要： 研 究了细分曲面等 高粗加工刀轨生成算法。以 Ｃ ａ ｔ ｍ ｕ ｌ ｌ — ｃ ｌ ａ ｒ ｋ细分曲面为研 究 目标 ， 首先利用基 于面误差的 自适
应细分算法构建粗加工模型 ， 该方法构建的模 型不仅具有均 匀的加 工余量 ， 且能完全包围精加工模型 ， ； 然后采用层切 法 生成切层轮廓 ， 在计算切削 区域边界轮廓 时采用 了有效边追踪算法 ， 该算法可以有效快速正确的得 到每层 的加 工区域 ；
机 械 设 计 与 制 造
１ ４ ４
Ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｒ ｙ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ
＆
Ｍａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ
第 ４期 ２ ０ ｌ ３年 ４ 月
细分 曲面粗加 工刀轨 生成算法
原 恩桃 ， 邵 兵， 张 晓峰
（ 上海电机学院 机械学院 ， 上海 ２ ０ １ ３ ０ ６ ）

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计算机图形学中的曲面细分算法与实现

计算机图形学中的曲面细分算法与实现

计算机图形学中的曲面细分算法与实现曲面细分算法是计算机图形学中的重要主题，它主要用于生成光滑的曲面模型，通常用于生成真实感的3D模型。

曲面细分算法可以分为两种主要类型：细分曲面和插值曲面。

细分曲面是通过逐步细分原始控制网格来生成光滑曲面，而插值曲面是通过对原始几何形状进行插值来生成光滑曲面。

本文将介绍曲面细分算法的基本概念、常见的曲面细分算法以及其实现。

一、基本概念曲面细分算法是计算机图形学中的一种重要技术，它通过细分原始几何形状来生成光滑曲面。

曲面细分算法通常可以分为两种类型：细分曲面和插值曲面。

细分曲面是通过逐步细分原始控制网格来生成光滑曲面，而插值曲面是通过对原始几何形状进行插值来生成光滑曲面。

曲面细分算法通常可以用来生成真实感的3D模型，因此在计算机图形学中应用广泛。

曲面细分算法的基本原理是将原始几何形状逐步细分，从而生成光滑曲面。

在这个过程中，通常会根据一些控制点或节点来确定曲面的形状。

曲面细分算法的关键在于如何选择合适的控制点或节点，以及如何决定细分的次数。

通常来说，曲面细分算法的实现可以分为多种方法，例如递归细分、均匀细分、自适应细分等。

二、常见的曲面细分算法1.递归细分算法递归细分算法是一种常见的曲面细分算法，它通过递归的方式来细分原始几何形状，从而生成光滑曲面。

在递归细分算法中，通常会将原始几何形状逐步细分成更小的子几何形状，直到达到指定的细分次数为止。

递归细分算法通常是一种简单而有效的方法，它可以用来生成各种光滑曲面，例如贝塞尔曲面、B样条曲面等。

2.均匀细分算法均匀细分算法是另一种常见的曲面细分算法，它通过均匀地细分原始几何形状来生成光滑曲面。

在均匀细分算法中，通常会将原始控制网格分成均匀的子网格，然后逐步细分每个子网格，从而生成光滑曲面。

均匀细分算法通常是一种简单而高效的方法，它可以用来生成各种曲面模型，例如球面、圆柱面等。

3.自适应细分算法自适应细分算法是一种更加复杂的曲面细分算法，它通过根据曲面的曲率或其他属性来自适应地细分原始几何形状，从而生成光滑曲面。

MastercamX2中文版数控加工第11讲曲面粗加工(1)

MastercamX2中文版数控加工第11讲曲面粗加工(1)

(4). 按Enter键，系统弹出【刀具路径的曲面选取】对话框， 如图11-2所示。利用此对话框，用户可以重新进行曲面或 实体的选择、修改等操作，其中主要有以下4部分内容。
• 【加工面】：指定加工的曲面。 • 【干涉面】：检查毛坯余量。 • 【切削范围】：指定包含的加工曲面。 • 【指定下刀点】：用于定义起刀位置。
图11-15 设置刀具尺寸
(5) 返回【曲面残料粗加工】对话框，选择【曲面加工参数】选项卡 ，设置 曲面加工参数，如图11-16所示。
(6) 进入【残料加工参数】选项卡，然后设置相关参数，如图11-17 所示。
图11-16 【曲面加工参数】选项卡
图11-17 【残料加工参数】选项卡
(14) 进入【剩余残料参数】选项卡，然后设置相关参数，如图11-18 所示。
图11-5 模拟结果
图11-6 素材文件
2.设置工件毛坯。
(1) 执行【机床类型】/【铣削系统】/【默 认】命令。
(2) 在左侧的操作管理器中的【属性】选 项树中选取【材料设置】选项，系统打开 【机器群组属性】对话框，按照图11-7所 示设置毛坯。
(3) 单击 按钮完成设置，结果如图11-8所 示。
图11-2 【刀具路径的曲面选取】对话框
（5）系统弹出【曲面粗加工平行铣削】对话框，如图113所示。
• 刀具路径误差： 按钮后面的文本框用于设置刀 具路径与几何模型的精度误差。误差值设置得越小， 加工得到的曲面精 度就越高，但计算 所需时间较长，为 了提高加工速度， 在粗加工中输入值 可稍大 一些。
图11-30 刀具路径
5. 保存文件
图11-31 加工模拟
11.2
综合训练
通过上面内容的学习，相信同学们对曲面粗加工的知识已 经有了一定的了解，下面将通过两个综合实例进一步学习曲面 粗加工的方法。
第四章 加工轨迹的生成

第四章 加工轨迹的生成


·开放周回(切削移动) 在开放形状中，生成切削移动轨迹。
·封闭周回 在开放形状中，生成封闭的周回轨迹。
§4.4.2
笔式清根加工
笔式清根加工是在精加 工结束后在零件的根角部再 清一刀，生成角落部分的补 加工刀路轨迹。
加工方法设定有顺铣、逆铣、上坡式、下坡式四种选择。
§4.4.3
区域式补加工
区域式补加工用以针对前一道工序加工后的残余 量区域进行。
·延伸量：是指从设定的平坦区域向外的延伸量。
§4.3.5
导动线精加工
导动线精加工通过拾取曲线的基本形状与截面形状， 生成等高线分布的轨迹。
截面指定方法有以下两种 选择。 ·截面形状：参照加工领域 的截面形状所指定的形状。 ·倾斜角度：以指定的倾 斜角度，作成一定倾斜的 轨迹。输入倾斜角度。输 入范围为0度～90度。
后置处理就是结合特定的机床把系统生成的刀具 轨迹转化成机床能够识别的G代码指令，生成的G指令 可以直接输入数控机床用于加工。考虑到生成程序的 通用性，CAXA制造工程师软件针对不同的机床，可以 设置不同的机床参数和特定的数控代码程序格式，同 时还可以对生成的机床代码的正确性进行校验。最后， 生成工艺清单。后置处理分成三部分，分别是后置设 置、生成G代码和校核G代码。
§4.2.2
等高线粗加工
该加工方式是较通用的粗 加工方式，适用范围广； 它可以高效地去除毛坯的 大部余量，并可根据精加 工要求留出余量，为精加 工打下一个良好的基础； 可指定加工区域，优化空 切轨迹。
§4.2.3
扫描线粗加工
该加工方式是适用于较平坦零件的粗加工方式 。
§4.2.4
导动线粗加工
（6）行间连接方式 行间连接方式有直线、圆弧、 S形3种类型
一种用于多面体加工的圆弧刀轨生成算法

一种用于多面体加工的圆弧刀轨生成算法

一种用于多面体加工的圆弧刀轨生成算法
陈晓兵;廖文和
【期刊名称】《计算机集成制造系统》
【年(卷),期】2010(016)002
【摘要】为提高多面体模型的加工效率,提出了一种用于多面体加工的圆弧刀轨生成算法.采用截平面和多面体模型的等距模型求交来计算初始直线刀轨;由等距模型的顶点曲率估算刀位点处沿刀轨方向和刀轨间隔方向的曲率半径,并根据残留高度确定刀轨行距.提出了基于刀位点曲率半径调节的圆弧拟合算法,算法引入拟合约束条件和曲率半径调节系数;在拟合精度范围内,迭代确定曲率半径调节系数,从而确定拟合圆弧.实验结果表明文中方法生成的刀轨保持G~1连续且包含的圆弧段数量较少,有利于提高加工效率.
【总页数】6页(P380-384,389)
【作者】陈晓兵;廖文和
【作者单位】淮阴工学院,计算机工程系,江苏,淮安,223002;南京航空航天大学,机电学院,江苏,南京,210016;南京航空航天大学,机电学院,江苏,南京,210016
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.73
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