李宏濤,項(xiàng)華中*,鄭澤希,丁琦慧,張 欣,王 彭,張大偉,莊松林
(1.上海理工大學(xué) 健康科學(xué)與工程學(xué)院,上海 200093;2.上海理工大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院,上海 200093;3.上海理工大學(xué) 光電信息與計(jì)算機(jī)工程學(xué)院,上海 200093)
目前,關(guān)于工業(yè)加工流程的優(yōu)化方法多集中于加工路徑的設(shè)計(jì)和刀軸矢量的約束優(yōu)化。非均勻有理B 樣條(Non-Uniform Rational B-spline,NURBS)曲線擬合算法[1]可以精確表示二次曲線曲面,為自由曲線的精確表示提供了基礎(chǔ),已經(jīng)成為工業(yè)產(chǎn)品中幾何定義的STEP 標(biāo)準(zhǔn),并在刀具路徑優(yōu)化中起到重要作用[2]。
現(xiàn)代數(shù)控加工(Computer Numerical Control,CNC)加工期望含有曲線曲面的刀具路徑都能以可編輯參數(shù)形式表達(dá),可以對(duì)刀軌曲線直接進(jìn)行實(shí)時(shí)參數(shù)化調(diào)整,因此,對(duì)通用CAD/CAM系統(tǒng)輸出的離散化刀具路徑的平滑優(yōu)化具有深遠(yuǎn)的工程意義[3]。董艇艦[4]在航空發(fā)動(dòng)氣壓機(jī)葉片加工中為重構(gòu)葉片截面曲線,利用三次B 樣條曲線整體逼近擬合的方法提高了葉片的精確性。陳良基在計(jì)算機(jī)輔助控制五軸數(shù)控機(jī)床進(jìn)行刀具路徑規(guī)劃的過程中,針對(duì)密集離散刀具數(shù)據(jù)點(diǎn)提出了一種剪切跳躍特征點(diǎn)的NURBS 擬合方法,去除了大量原始離散數(shù)據(jù)點(diǎn),較好地保證了擬合精度[5]。Prabha[6]利用樣條擬合的方法,在Solidworks 軟件中對(duì)汽輪機(jī)葉片截面進(jìn)行了模型重建,并通過編寫后處理程序在五軸數(shù)控機(jī)床上對(duì)葉片進(jìn)行加工。肖建新在雙NURBS 曲線軌跡的基礎(chǔ)上求解五軸CNC 的非線性效應(yīng),生成平滑的插補(bǔ)數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)加工效率、質(zhì)量和加工精度的均衡提升[7]。上述研……