【摘要】：提出五軸加工仿真中基于隱式曲面理論的通用刀具掃描體建模方法。為了提高布爾減運(yùn)算時間性能,采用隱式曲面能夠高效判斷掃描體與工件體素數(shù)據(jù)場點集的位置關(guān)系,避免耗時的空間相交計算。定義通用刀具體的隱式曲面模型;根據(jù)剛體運(yùn)動框架理論,建立工件框架與刀具框架的映射關(guān)系,利用逆向運(yùn)動法確定曲面邊界范圍,將刀具體線性位移和旋轉(zhuǎn)角度作線性插補(bǔ),推導(dǎo)出工件框架中刀具掃描體的隱函數(shù)曲面方程;在分析刀具各部分掃描體方程實數(shù)根情況的基礎(chǔ)上,給出基于隱式曲面的掃描體構(gòu)造算法。以典型刀具和運(yùn)動類型為例,分析掃描體構(gòu)建過程,試驗結(jié)果驗證方法的正確性和較好的時間性能,方法應(yīng)用于數(shù)控系統(tǒng)中的材料去除仿真。
[Abstract]:A general tool scanning volume modeling method based on implicit surface theory in five-axis machining simulation is proposed. In order to improve the time performance of Boolean subtraction the implicit surface can efficiently judge the position relationship between the scanning volume and the set of field points of the voxel data of the workpiece and avoid the time-consuming spatial intersection calculation. The implicit surface model of general cutter is defined. According to the theory of rigid body motion frame, the mapping relationship between workpiece frame and tool frame is established. The boundary range of curved surface is determined by reverse motion method, and the specific linear displacement and rotation angle of cutter are interpolated linearly. The implicit function surface equation of tool scanning volume in workpiece frame is derived. On the basis of analyzing the real root of scanning volume equation of various parts of the tool, an algorithm for constructing scanning volume based on implicit surface is presented. Taking typical cutting tools and motion types as examples, the process of scanning volume construction is analyzed. The experimental results show that the method is correct and has better time performance. The method is applied to the simulation of material removal in numerical control system.
【作者單位】： 中國科學(xué)院大學(xué);中國科學(xué)院沈陽計算技術(shù)研究所;大連工業(yè)大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院;
【基金】：國家科技重大專項資助項目(2012ZX01029001-002)
【分類號】：TG659

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本文編號：2413215