隨著復雜曲面在工業(yè)領域的應用日趨廣泛,復雜曲面的數(shù)控加工技術受到了越來越多的關注。STL格式是三維復雜曲面的表達形式之一,且STL模型與原曲面模型之間的一致性較高,因此基于STL模型的數(shù)控加工方法受到了很多學者的重視�；赟TL模型的復雜曲面加工可有效減少刀具軌跡規(guī)劃的計算量、提高加工效率、縮短具有復雜外形產品的研發(fā)周期。本文基于STL格式,研究了復雜曲面的刀具軌跡規(guī)劃算法。本論文的研究內容主要包括以下方面:（1）研究了STL模型文件冗余數(shù)據(jù)濾除算法。STL文件原始數(shù)據(jù)是離散的且存在大量冗余信息,為了更加方便的利用其數(shù)據(jù),需對三角形面片數(shù)據(jù)進行精簡并按一定規(guī)律存儲。本文在分析STL文件信息特征的基礎上,設計點表與面表等類型的數(shù)據(jù)結構;然后采用哈希表方法對文件冗余數(shù)據(jù)進行識別與剔除,同時完成點表與面表的數(shù)據(jù)存儲,為后續(xù)的STL信息處理奠定了基礎。（2）研究了STL模型的偏置算法。為便于規(guī)劃刀具軌跡所需的刀位點數(shù)據(jù)計算,首先對STL模型進行偏置。利用三角形面片的點表數(shù)據(jù),獲取頂點的一階鄰域三角形索引值,檢索出面表中相應的三角形數(shù)據(jù),進而得到所需的必要信息;然后根據(jù)該信息通過頂點單位法向量計... 

【文章來源】：安徽工程大學安徽省

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－２?ＳＴＬ模型??

三角形數(shù)目也就隨之越多，坐標數(shù)據(jù)的冗余量也就越多，因此構建拓??撲關系時數(shù)據(jù)處理的效率會變得較低。??圖２－４為圖２－２中ＳＴＬ模型的一個ＡＳＣＩＩ數(shù)據(jù)，從中我可以看出ＡＳＣＩＩ文??件數(shù)據(jù)以浮點數(shù)據(jù)形式給出，每個三角形包含頂點坐標與法向量坐標。若以正方??體ＳＴＬ模型為例，一個正方體ＳＴＬ模型按照該規(guī)則需要２４個頂點坐標與８個法??向量坐標，但一個正方體ＣＡＤ模型僅僅需要８個頂點繪制且不需要單位法向量??坐標

２．４．４冗余頂點的濾除效果??為了驗證上述冗余頂點濾除算法此處選�。磦�三角形面片數(shù)量依次增加的??ＳＴＬ模型進行驗證。如圖２－７所示的直方圖，可以清晰的看到ＳＴＬ文件的二進??制格式占用的內存少于文本格式，而利用本文算法去除冗余數(shù)據(jù)之后的ＳＴＬ文??件所占用的內存大大少于二進制格式。通過數(shù)據(jù)的對比，去除冗余數(shù)據(jù)之后的三??個模型的占用內存量依次相對于文本格式占用內存平均減少９４％；相對于二進制??格式占用內存減少６４％�？梢缘贸錾鲜鏊惴ㄔ谌コ哂鄶�(shù)據(jù)，說具有一定的效果，??可以減少ＳＴＬ文件占用內存量，從而提高后續(xù)數(shù)據(jù)的處理效率。??＝ｒ?１??５５０?ｒ?Ｉ?：進制格式?■■??５００?Ｉ?除??４５０?：??■??卜．?＿?■??內３５０??Ｈ?Ｈ??Ｓ?２５０?■?２１１??ｉＩｉｌ?ｌ?Ｌ?Ｌ??３９４?１１９２?１３８８?１８６２??三角形面片數(shù)個??圖２－７冗余頂點濾除效果對比??２．５?ＳＴＬ模型的偏置算法研究??復雜曲面在進行銑削加工時主要是利用刀具的刀刃與被加工的曲面的理想??輪廓的相對運動切除多余毛坯材料，以獲得加工曲面。在數(shù)控加工中，為便于確??定刀具在工件坐標系中的位置，在規(guī)劃刀具路徑時以刀位點的軌跡作為刀具軌??跡。在軌跡規(guī)劃時，本文對加工表面進行偏置，其偏置距離取決于刀具的形狀與??大小

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于STL模型的模具型腔分割算法研究及應用[J]. 吳展翔,甘屹,孫福佳.  電子科技. 2019(07)
[2]基于曲率約束和位移補償?shù)腘URBS曲線柔性高精插補方法[J]. 高翔宇,劉曉健,裘樂淼,張樹有.  計算機輔助設計與圖形學學報. 2018(12)
[3]中國高端裝備制造業(yè)產品內分工程度與地位[J]. 齊蘭,王姍.  吉林大學社會科學學報. 2018(06)
[4]一種雙NURBS曲線的參數(shù)迭代插補算法[J]. 江本赤,王建彬,蘇學滿.  機械科學與技術. 2019(05)
[5]基于復雜曲面的數(shù)控加工刀具軌跡設計[J]. 王曉宏.  自動化與儀器儀表. 2018(10)
[6]STEP-based Feature Recognition System for B-spline Surface Features[J]. Bitla Venu,Venkateswara Rao Komma,Deepanshu Srivastava.  International Journal of Automation and Computing. 2018(04)
[7]工業(yè)4.0背景下中國制造業(yè)轉型升級的現(xiàn)實條件與發(fā)展策略[J]. 蘭筱琳,黃茂興.  中國礦業(yè)大學學報(社會科學版). 2018(05)
[8]一種基于MATLAB的STL文件分層切片算法[J]. 丁華鋒,王卓,劉婧芳,孫龍,張良安.  機床與液壓. 2018(05)
[9]五軸線性刀路的轉接光順及軌跡生成算法[J]. 趙歡,張永紅,丁漢.  機械工程學報. 2018(03)
[10]面向STL模型的在機檢測系統(tǒng)測點法矢計算[J]. 高珊,王喆,王太勇,于治強,劉長玲.  機械科學與技術. 2018(08)

碩士論文
[1]B樣條曲線生成逼近及其數(shù)控編程加工[D]. 段愛玲.蘭州交通大學 2018
[2]基于STL模型的分層算法研究與軟件實現(xiàn)[D]. 黃麗.山東農業(yè)大學 2016
[3]三角網格模型的等殘留高度刀具軌跡規(guī)劃及擬合[D]. 蔡光輝.湘潭大學 2015
[4]基于反求工程的復雜曲面數(shù)控加工研究[D]. 王黎明.蘭州理工大學 2009
[5]曲面加工刀具軌跡生成技術的研究與實現(xiàn)[D]. 王海春.武漢理工大學 2009



本文編號：3589136