"细分曲面的NC刀轨生成算法及实现 (2004年)" 本文主要探讨了一种基于LOOP细分规则的NC精加工刀轨生成算法,该算法应用于CAD/CAM系统,尤其针对任意拓扑结构的三角网格模型。文章作者包括钟大平、周来水、王占东和周海,他们来自南京航空航天大学CAD/CAM工程研究中心。 在NC(数控)加工中,生成精确的刀轨对于提高加工质量和效率至关重要。LOOP细分是一种常见的曲面细分方法,它通过不断细化三角形网格以逼近更平滑的表面。在本文提出的算法中,首先对LOOP细分曲面的控制顶点进行计算,找出其极限点和法矢量。法矢量代表了曲面的切线方向,这对于确定刀具路径的方向极其关键。 接着,算法从这些极限点出发,沿着法矢方向,以球头刀的半径长度为基准,根据预设的精度要求进行等距扩展,生成一系列等距曲面。球头刀常用于精加工,其圆润的头部能确保在曲面加工时保持连续接触,减少刀痕。等距曲面的构建确保了加工过程中的精度控制。 最后,在等距曲面上生成精加工的NC刀轨。这个过程可能涉及到各种策略,如螺旋下降、行进路径规划等,以优化刀具路径,减少空行程,同时保证加工表面的光洁度和精度。 文章通过实例验证了该算法的稳定性、高效性和低误差特性。这表明该方法对于复杂几何形状的精加工具有较高的实用价值,特别是在处理非均匀 rational B-spline (NURBS) 曲面或其他难以用传统方法处理的几何模型时。 关键词涉及的领域包括细分曲面技术、LOOP细分算法、曲面等距处理以及NC刀轨生成。这些关键词体现了研究的核心内容,即如何利用细分技术改进NC加工的刀轨生成,以达到更高的精度和效率。 总结来说,这篇论文介绍的算法为NC精加工提供了一种新的解决方案,特别适合处理具有复杂拓扑结构的模型,有助于提升CAD/CAM系统的性能和加工质量。通过精确控制曲面等距误差,可以确保生成的刀轨符合严格的精度要求,为实际生产环境中的精密制造提供了有力工具。
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