本文關(guān)鍵詞：基于幾何特征的加工余量優(yōu)化及仿真研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著數(shù)控技術(shù)的廣泛應(yīng)用,零件的制造工藝得到了很大的提升。但是仍有一些零件的制造工藝還比較落后。這些零件毛坯由鑄造或鍛造生成,余量較小且不均勻。如果余量分配不均,則會導(dǎo)致其一部分余量過大,而另一部分余量不足,造成零件的報廢。而當(dāng)前的余量分配是采用人工劃線、反復(fù)測量的方法進行的。 本文針對這一情況,采用余量優(yōu)化的手段對零件各部分的余量進行優(yōu)化分配,并采用仿真加工的方法進行優(yōu)化結(jié)果的驗證。具體工作如下： 1.基于“一面兩孔”特征的初始位置調(diào)整。提出利用零件中的幾何特征——一個平面和兩個圓柱孔(“一面兩孔”特征),構(gòu)建局部坐標(biāo)系的方法進行測量數(shù)據(jù)與設(shè)計模型的初始位置調(diào)整。根據(jù)特征圓柱孔軸線和特征平面的關(guān)系,討論了適合于構(gòu)建局部坐標(biāo)系的特征組合。并在可以進行坐標(biāo)系構(gòu)建的組合中,利用最小二乘法在測量數(shù)據(jù)中進行特征平面和圓柱面的擬合。從而完成局部坐標(biāo)系的構(gòu)建,進行初始位置的調(diào)整。 2.精確優(yōu)化計算。首先對測量數(shù)據(jù)利用均勻采樣法進行數(shù)據(jù)縮減,以調(diào)高計算效率,然后將設(shè)計模型離散成點云數(shù)據(jù),并利用改進的逐點插入法對其進行DT剖分,來進行最近點計算。在計算最近點時,首先搜索測量點的最近網(wǎng)格頂點,然后將測量點投影到包含該頂點的網(wǎng)格面上,判斷投影點是否在包含該頂點的網(wǎng)格面上。若不在,則以最近網(wǎng)格頂點為最近點；若在,則以最近頂點和投影點與測量點的距離為判定,距離小的即為所求的最近點。最后使用遺傳算法進行精確優(yōu)化計算。 3.仿真加工驗證。利用仿真加工的方法,對優(yōu)化的結(jié)果進行驗證。首先進行仿真機床模型的構(gòu)建,并對仿真機床進行控制系統(tǒng)的配制；然后利用優(yōu)化得到的最佳定位姿態(tài)和實際定位方法,實現(xiàn)零件在仿真機床上的定位；最后進行加工驗證。
【關(guān)鍵詞】：余量優(yōu)化 “一面兩孔”特征 精確優(yōu)化計算 最近點 仿真加工
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TH161;TP391.9
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-9
• 目錄9-11
• 第1章 緒論11-17
• 1.1 引言11
• 1.2 國內(nèi)外研究發(fā)展現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 余量優(yōu)化技術(shù)11-15
• 1.2.1.1 數(shù)據(jù)采集13
• 1.2.1.2 點云數(shù)據(jù)法矢的計算13-14
• 1.2.1.3 DT剖分14-15
• 1.2.2 仿真加工技術(shù)15
• 1.3 本文研究的目的和意義15-16
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容16-17
• 第2章 基于“一面兩孔”特征的初始位置調(diào)整17-41
• 2.1 引言17-19
• 2.2 特征的分類與選擇19-22
• 2.3 圓柱面區(qū)域中點云數(shù)據(jù)的法矢計算22-28
• 2.3.1 圓柱面區(qū)域中點云數(shù)據(jù)k-鄰域的搜索22-24
• 2.3.1.1 子立方體的建立22-23
• 2.3.1.2 k-鄰域的搜索23-24
• 2.3.2 法矢估算及調(diào)整24-28
• 2.3.2.1 法矢估算24-25
• 2.3.2.2 法矢調(diào)整25-28
• 2.4 特征的擬合28-30
• 2.4.1 平面的擬合28
• 2.4.2 圓柱面的擬合28-30
• 2.5 局部坐標(biāo)系的構(gòu)建30-35
• 2.5.1 第一種情況下局部坐標(biāo)系的構(gòu)建30-32
• 2.5.2 第二種情況下局部坐標(biāo)系的構(gòu)建32-33
• 2.5.3 第三種情況下局部坐標(biāo)系的構(gòu)建33-35
• 2.6 初始位置調(diào)整的計算35-36
• 2.7 計算實例36-39
• 2.8 本章小結(jié)39-41
• 第3章 精確優(yōu)化計算41-56
• 3.1 精確優(yōu)化計算的數(shù)學(xué)模型41
• 3.2 測量數(shù)據(jù)的縮減41-42
• 3.3 設(shè)計模型上測量數(shù)據(jù)點最近點的計算42-49
• 3.3.1 設(shè)計模型離散42
• 3.3.2 離散數(shù)據(jù)的DT剖分42-48
• 3.3.2.1 DT剖分的定義42-43
• 3.3.2.2 DT剖分的實現(xiàn)43-47
• 3.3.2.3 DT剖分的具體步驟47-48
• 3.3.3 最近點的計算48-49
• 3.4 基于遺傳算法的精確優(yōu)化計算49-52
• 3.4.1 遺傳算法的介紹49-51
• 3.4.2 精確優(yōu)化計算51-52
• 3.5 計算實例52-55
• 3.6 本章小結(jié)55-56
• 第4章 仿真加工56-67
• 4.1 仿真機床模型的構(gòu)建56-60
• 4.1.1 數(shù)控機床建模56-59
• 4.1.2 控制系統(tǒng)配制59-60
• 4.2 仿真機床中各部件的定位60-64
• 4.2.1 零件的定位方法60-62
• 4.2.2 零件在仿真機床中的定位62-64
• 4.3 加工檢測64-66
• 4.4 本章小結(jié)66-67
• 總結(jié)與展望67-69
• 致謝69-70
• 參考文獻(xiàn)70-73
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及參與項目73

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號：342798