检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：祁杨停华侨大学

学位级别：硕士

五轴数控加工技术相比三轴加工技术具有不可比拟的优势，已成为复杂曲面的主要加工手段之一。三角网格模型在快速原型制造和逆向工程等领域中得到了广泛应用，三角网格模型三轴数控加工研究已较为成熟。然而针对复杂三角网格模型的五轴... 详细信息

五轴数控加工技术相比三轴加工技术具有不可比拟的优势，已成为复杂曲面的主要加工手段之一。三角网格模型在快速原型制造和逆向工程等领域中得到了广泛应用，三角网格模型三轴数控加工研究已较为成熟。然而针对复杂三角网格模型的五轴数控加工研究还不充分，其中存在的难点主要有如何提高全局干涉检测效率，确保刀轴矢量平稳过渡以及生成复杂三角网格模型五轴数控刀具轨迹等。因此，在三角网格模型的拓扑结构重建和微分几何信息计算的基础上，本文针对复杂三角网格模型，围绕全局干涉检测及避免、刀轴矢量优化和五轴数控刀具轨迹规划等内容开展研究工作。主要工作包括： (1)研究了全局干涉快速检测方法。基于K-D树和刀具离散表示建立高效的模型数据搜索结构，并提出全局干涉快速检测及避免算法。由搜索结构快速查找干涉点，加快了模型搜索速度，从而提高了全局干涉检测效率。 (2)研究了刀轴矢量优化方法。为避免相邻刀轴矢量的剧烈变化，以及刀轴矢量与机床主轴的夹角过大的问题，在已有方法基础上提出分角度区域的刀轴矢量优化策略，对同一轨迹上的相邻刀轴矢量进行优化，并相对机床主轴进行刀轴矢量修正，实现了刀轴的平稳过渡。 (3)根据复杂三角网格模型及五轴数控加工的特点，对投影偏置法加以改进，提出五轴数控等残留刀具轨迹生成方法。基于刀触点法矢建立刀触点偏置模型，并对刀触轨迹存在的折线、波动、冗余和自交等缺陷进行光顺处理。基于以上研究成果，开发了复杂三角网格模型五轴数控刀具轨迹规划算法程序，运行实例验证了上述算法的可行性。本文的创新点在于：1、建立高效的模型搜索结构，提出全局干涉快速检测及避免算法，提高了全局干涉检测效率；2、提出分角度区域的刀轴矢量优化策略，实现了刀轴矢量的平稳过渡；3、改进投影偏置法，解决了刀触点在网格表面上的偏置问题。4、基于K-D树和投影求交法提出了轨迹自交的快速判断方法。

关键词：三角网格模型五轴数控加工全局干涉刀轴矢量刀具轨迹

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复杂三角网格模型数控加工特征提取及刀具轨迹生成研究

复杂三角网格模型数控加工特征提取及刀具轨迹生成研究

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作者：郁萌华侨大学

学位级别：硕士

以STL文件表示的三角网格模型，作为一种CAD文件转换格式，几乎被所有的CAD/CAM系统所接受，已广泛地应用于快速原型制造(RP)和逆向工程(RE)等领域中。与三角网格模型的广泛应用相比，针对三角网格模型生成刀具轨迹的研究相对较少，且... 详细信息

以STL文件表示的三角网格模型，作为一种CAD文件转换格式，几乎被所有的CAD/CAM系统所接受，已广泛地应用于快速原型制造(RP)和逆向工程(RE)等领域中。与三角网格模型的广泛应用相比，针对三角网格模型生成刀具轨迹的研究相对较少，且主要基于截面线法对整个模型表面生成单一的刀具轨迹。统一的轨迹规划策略不能确保高效地加工模型的所有表面，往往存在干涉区域而影响加工精度和效率。因此，本文针对复杂网格模型提出了分治加工策略，并对三角网格模型数控加工特征的识别及其刀具轨迹生成进行了相关研究。首先研究了三角网格模型的拓扑结构建立的方法，利用C++标准模板库设计了一种三角网格模型半边拓扑结构重建的快速高效算法；同时研究了三角网格模型顶点曲率的计算方法，顶点的曲率信息能为后续工作发挥重要的作用。其次研究了三角网格模型数控加工过程中局部干涉特征和狭槽特征的识别方法。本文利用区域生长和顶点主曲率信息来识别局部干涉特征，对于狭槽特征，提出一种基于投影轮廓线偏置的方法进行识别。最后研究了三角网格模型的刀具轨迹生成方法。对识别的特征区域进行了相应的刀具轨迹规划，对于局部干涉特征，提出了一种基于边界轮廓偏置的等残留刀具轨迹生成方法。对于狭槽特征，基于半边拓扑结构的快速切片算法来生成等高线轨迹，研究了切片轮廓线偏置的干涉处理问题，提出一种基于无效的偏置边检测方法来消除自交干涉，从而生成无干涉的等高线刀位点轨迹。本文的创新点在于：1.提出了分治加工策略，避免了对整个网格模型生成单一的刀具轨迹，提高了加工效率和加工精度；2.提出一种基于各向异性的区域生长的方法来识别局部干涉特征和狭槽特征；3.针对三角网格模型，提出了基于边界轮廓偏置的等残留刀具轨迹生成方法。

关键词：三角网格模型特征识别局部干涉狭槽等残留高度刀具轨迹

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面向3D打印的三角网格模型高质量细分

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制造技术与机床 2017年第8期 33-37页

作者：贺强徐艺杨晓强中国民用航空飞行学院四川广汉618307

为了提高3D打印中三角网格模型的精度和光滑度,提出一种基于局部曲面逼近的特征保持的三角网格模型细分算法。首先计算三角网格模型中每个顶点的高斯曲率,以高斯曲率为权值计算每个三角形中的新增细分点;然后对新增点的邻域进行特征保... 详细信息

为了提高3D打印中三角网格模型的精度和光滑度,提出一种基于局部曲面逼近的特征保持的三角网格模型细分算法。首先计算三角网格模型中每个顶点的高斯曲率,以高斯曲率为权值计算每个三角形中的新增细分点;然后对新增点的邻域进行特征保持的多元L_1中值曲面表示并得到新增点在该曲面表示中的空间位置;最后将新增点移至该位置处,从而完成模型高质量的细分处理。该算法有效提高了原始三角网格模型精度和光滑度的同时,还有效保持了原始的几何特征。实验结果表明了算法的有效性。

关键词：曲率细分多元L1中值三角网格模型 3D打印

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逆向工程中三角网格模型优化技术的研究与实现

逆向工程中三角网格模型优化技术的研究与实现

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作者：章雅娟苏州大学

学位级别：硕士

三角网格模型是表示物体三维模型的一种有效方法,由于它的简单性和灵活性,在逆向工程等领域得到了广泛应用。构造原型体的拓扑网格模型并对网格进行优化是逆向工程处理领域的关键技术环节之一,因为对拓扑结构的优化不仅关系到拓扑网格... 详细信息

三角网格模型是表示物体三维模型的一种有效方法,由于它的简单性和灵活性,在逆向工程等领域得到了广泛应用。构造原型体的拓扑网格模型并对网格进行优化是逆向工程处理领域的关键技术环节之一,因为对拓扑结构的优化不仅关系到拓扑网格模型的合理性和精确性,而且还制约着后续曲面拟合的效率和效果。论文课题在总结国内外相关研究成果的基础上,重点对三角网格模型的优化技术进行了研究。主要研究内容和成果概括如下: 1.设计了一种采用哈希表构造STL表示的网格模型中顶点、边和三角面之间拓扑关系的方法。该方法为后续网格优化和曲面重建算法建立了几何基础,同时也降低了STL文件的冗余数据。 2.设计了识别并删除若干劣质三角片的方法,这些错误的三角片(退化三角片、含无意义顶点的三角片、孤立三角片、交错三角片和法矢反向三角片)会影响拓扑信息的正确性。作者设计了独立识别并删除这些劣质面片的算法,并给出了一个较为合理的处理这几种劣质面片的流程。实验证明论文方法有效地改善了网格拓扑变形的现象。 3.设计了一种改进的网格模型光顺算法。算法首先对三角网格模型利用加权的均值滤波因子对三角片法矢进行选择性地光顺,然后对平坦区域和特征区域的顶点分别采用不同的权值因子各向异性地调整位置,这两个过程交替执行直到满足要求。算例结果证明该算法在特征保持、参数取值和降噪效果方面具有一定的优越性。上述算法均已在原型系统中成功实现,原型系统的算例结果验证了本文设计算法的正确性。

关键词：逆向工程三角网格模型 STL 劣质三角片光顺

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基于三角网格模型的复杂曲面孔洞修复系统研究与开发

基于三角网格模型的复杂曲面孔洞修复系统研究与开发

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作者：曾湘平广东工业大学

学位级别：硕士

零件修复是再制造工程领域的一个热门课题,国际上已经有一些关于孔洞修复的论文发表,但是在国内,关于二维区域的孔洞修复研究较多,三维空间的孔洞填补研究较少。本文基于磨损曲面零件的STL三角网格模型,着重开展曲面磨损区域的数据插入... 详细信息

零件修复是再制造工程领域的一个热门课题,国际上已经有一些关于孔洞修复的论文发表,但是在国内,关于二维区域的孔洞修复研究较多,三维空间的孔洞填补研究较少。本文基于磨损曲面零件的STL三角网格模型,着重开展曲面磨损区域的数据插入、修复误差分析、修复区域的STL模型生成与输出以及修复系统开发实现等工作,　　主要内容包括:　　 1)探讨曲面修复领域的研究现状,分析该领域当前存在的关键技术问题,提出面向自由曲面磨损零件的修复方案。　　 2)研究在磨损孔洞中填补离散点的算法,提出基于能量构造法的磨损域离散点的插入方法,以实现磨损孔洞中离散点集的填补,并通过球体模型实例对插入数据点的误差进行分析和验证。　　 3)基于填补的离散点云数据和磨损域的边界特征点,采用同向扩展法实现磨损域点集的三角剖分和模型优化,实现修复模型的STL格式输出。　　 4)基于修复前的曲面模型和填补的离散点云数据,研究孔洞填补点的误差计算方法,分析曲面修复模型的误差大小。　　 5)在上述算法研究的基础上,基于Visual C++开发工具和OpenGL三维图形技术,开发出面向曲面磨损零件孔洞修复的原型系统,并通过若干个实例对修复系统的可行性和稳定性进行验证。

关键词：三角网格模型复杂曲面孔洞填补曲面能量构造法快速迭代法 STL模型生成

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基于三角网格模型的检测路径规划及系统开发

基于三角网格模型的检测路径规划及系统开发

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作者：何超杰广东工业大学

学位级别：硕士

检测是产品质量控制中的重要一环,检测技术的发展对制造业有重大的影响。随着数控技术和计算机技术的发展,在数控机床上对零件的加工精度和各种几何参数的在线检测技术越来越受到企业的重视。在线检测具有避免离线检测引起的二次装夹误... 详细信息

检测是产品质量控制中的重要一环,检测技术的发展对制造业有重大的影响。随着数控技术和计算机技术的发展,在数控机床上对零件的加工精度和各种几何参数的在线检测技术越来越受到企业的重视。在线检测具有避免离线检测引起的二次装夹误差、减少零件搬运时间,缩短生产周期的优点。因此开展在线检测技术的研究具有重要的现实意义。本文根据在线检测技术领域内的路径规划、测头半径补偿、碰撞检测等的技术问题,从以下几个方面开展在线检测技术的研究: (1)提出面向三角网格模型的检测路径,应用求离散三角片顶点的法矢方向的方法,求出测点的法矢方向,提出了沿测点法矢方向接触零件表面的检测路径生成法,以解决测头半径补偿问题。本文应用贪心局部优化算法和蚂蚁算法对测点的检测顺序进行优化,减少检测的路程,提高检测效率。 (2)根据测头模型体积小且具有规则形状的特点、零件三角网格模型体积大且模型三角片大小差异较大的特点,提出基于AABB包围体的碰撞检测算法,解决了检测路径与零件三角网格模型的碰撞检测问题。提出适于危险路径段之间零件表面形状的路径修改方法,以确保检测系统能产生安全的检测路径。 (3)在上述研究的基础上,开发实现了基于VC++的自由曲面零件在线检测系统,主要模块包括:图形交互模块、仿真模块、检测数控代码等。 (4)通过实例零件的加工检测,验证了该系统的碰撞检测、检测效率和精度测量等功能,证实了该系统的良好应用价值。

关键词：三角网格模型在线检测测头半径补偿路径规划碰撞检测

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基于三角网格模型的义齿加工刀路轨迹规划方法研究

基于三角网格模型的义齿加工刀路轨迹规划方法研究

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作者：许浩楠沈阳工业大学

学位级别：硕士

我国人口众多,义齿的需求量很大。为了提高义齿加工的精度,在义齿的数控加工过程中需要对义齿的刀路轨迹进行规划。为此,本文对义齿三角网格模型的刀路轨迹生成算法进行了深入研究,重点研究了偏置算法、刀位点生成算法和曲线插值算法,... 详细信息

我国人口众多,义齿的需求量很大。为了提高义齿加工的精度,在义齿的数控加工过程中需要对义齿的刀路轨迹进行规划。为此,本文对义齿三角网格模型的刀路轨迹生成算法进行了深入研究,重点研究了偏置算法、刀位点生成算法和曲线插值算法,并进一步开发了义齿刀路轨迹生成系统。在偏置算法方面,基于三角网格模型文件规则,使用拓扑重构算法对三角网格模型中的数据进行重构,为便于后续刀路轨迹的生成,简化了数据模型。对顶点偏置算法进行了深入研究,发现目前的顶点偏置算法存在偏置距离不足的问题,容易造成数控机床刀具的过切。为此,提出顶点偏置补偿算法,对不足的距离进行了补偿。为了验证该算法的有效性,采用义齿网格模型实际验证,结果表明,本文所提出的顶点偏置补偿算法,能够有效降低偏置后三角网格模型的偏置误差。在刀位点生成算法方面,计算了刀路轨迹的行间距公式。基于偏置模型,根据刀具选择和走刀方式研究了截平面求交法,对截平面和三角网格模型的位置关系进行分类,从而推导出刀位点坐标的计算方法。为了减少刀位点的计算时间,提出基于拓扑结构的刀位点生成算法,并借鉴3D打印中的增量法来减少截平面求交法的时间复杂度,实现了快速求取刀位点的坐标。考虑到冗余刀位点会造成义齿质量下降的问题,本文运用无冗余刀位点优化算法去除多余的刀位点,能有效提升义齿质量。在曲线插值算法方面,使用三次非均匀B样条曲线插值算法对刀位点进行插值拟合,生成了义齿三角网格模型光滑的刀路轨迹,使用等参数直线逼近方法,计算出插补点的坐标,得到刀具运动坐标。在上述研究基础上,本文在Python环境下,开发了义齿刀路轨迹生成系统,包括偏置模型、刀位点生成和刀路轨迹生成等主要功能,该系统能读取义齿三角网格模型并输出刀具运动坐标,实现了义齿数控加工CAM系统的刀路轨迹规划。该系统使用方便、界面友好,用户只需输入刀具半径和行间距就可自动生成义齿刀路轨迹,以进一步实现义齿的自动化加工。

关键词：三角网格模型截平面求交法轨迹规划刀路轨迹义齿模型

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基于三角网格模型的三维CAD模型的建立

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制造技术与机床 2008年第7期 58-60页

作者：张晞孟立新河北石油职业技术学院河北廊坊065000 北华航天工业学院河北廊坊065000

三角网格模型是求取三维实体数据的一种有效方法,在快速成型技术应用中,基于三角网格模型形成的STL文件格式,是其形成CAD三维数字模型,进行数据处理的重要数字信息来源。

关键词：三角网格模型三维 CAD 模型建立

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三角网格模型错误检测及修复算法研究

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中国制造业信息化（学术版） 2008年第11期37卷 54-57,63页

作者：裴如兵程筱胜戴宁南京航空航天大学机电学院江苏南京210016

三角网格模型在计算机辅助设计中得到了广泛的应用,但是由于模型常见的一些错误给后续处理带来了极大的困难。针对这个问题,在对常见错误分析的基础上,通过建立相应的数据结构,系统地提出了处理各种错误的算法,最后通过实例验证了算法,... 详细信息

三角网格模型在计算机辅助设计中得到了广泛的应用,但是由于模型常见的一些错误给后续处理带来了极大的困难。针对这个问题,在对常见错误分析的基础上,通过建立相应的数据结构,系统地提出了处理各种错误的算法,最后通过实例验证了算法,取得了理想的修复效果。

关键词：三角网格模型错误检测修复

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三角网格模型剖分方法的研究与应用

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中国煤炭地质 2013年第10期25卷 48-52页

作者：高阳冯西会汶小刚张岩中国地质大学(北京)地球物理与信息技术学院北京100083 国土资源部煤炭资源勘查与综合利用重点实验室陕西西安710006 陕西省煤田地质局物探测量队陕西西安710006

数值波场正演在地震学和勘探地球物理学领域正得到越来越广泛的应用,用一个好的方法来建立一个复杂的地质模型则显得尤为关键。三角网格模型相对于层状模型和矩形网格模型在反映地质界面形态、三角网格剖分个数调节及射线追踪速度等方... 详细信息

数值波场正演在地震学和勘探地球物理学领域正得到越来越广泛的应用,用一个好的方法来建立一个复杂的地质模型则显得尤为关键。三角网格模型相对于层状模型和矩形网格模型在反映地质界面形态、三角网格剖分个数调节及射线追踪速度等方面具有明显优势。利用三角网格剖分的建模方法,在VC2008编程环境下实现了复杂地质模型的描述。通过对复杂模型的建模测试,表明采用三角网格剖分方法,可解决以下模型难题:①对复杂模型界面的描述;②对复杂逆断层的描述;③对封闭块体的描述;④对模型弹性参数进行描述。

关键词：复杂模型三角网格模型 Delaunay剖分约束样条插值

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