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万方数据
华中科技大学硕士学位论文

摘要
随着玻璃的制造工艺和加工技术的发展,玻璃作为一种常见的辅助材料,其应用
也越来越广泛,尤其在汽车行业,玻璃已成为一种必须材料。科技不断的进步,使得
高速、高精度成为玻璃切割加工技术发展的具体方式。本文根据生产要求,对曲面玻
璃切割数控系统进行了研究,提出一套专用解决方案,使用精准的数学模型、便捷的
加工工艺数据库、加工轮廓平滑化重构技术,提高加工速度及加工质量,最后稳定的
应用于实际生产。
根据曲面玻璃切割设备金刚石或硬质合金刀头和特殊的机械加工结构,建立轮
廓极坐标映射模型,并结合企业生产模式,制定专用数控系统。该系统针对切割工艺
进行优化,引入加工工艺数据库概念,实现切割工艺数字化管理和对已制定好的加工
工艺的产品一键加工。针对玻璃的易碎、硬度高、“一刀切”加工等特性,系统实现面
向加工轮廓的平滑化重构、加工加减速规划两大关键技术,解决了高速切割过程引起
的机床震动,割痕应力分布的紊乱,掰边后加工面粗糙度大等问题。
针对加工轮廓重构技术,本文提出一种基于非匀称容差带约束,对加工轮廓进行
双圆弧曲线拟合的算法来对加工轮廓进行平滑化重构处理。算法保证了拟合后的双
圆弧样条曲线位于指定的容差带之内。非匀称容差带由原始轮廓进行非对称的双向
偏置形成,两个方面决定容差带的偏置距离:预估的曲线形状及双圆弧的特性。另外,
容差带的去重叠化处理能够保证曲线拓扑结构与原始轮廓的拓扑结构一致。
实验结果证明了本文提出的平面轮廓到球面轮廓的变换模型的正确性;通过双
圆弧拟合重构后的加工轮廓明显降低了机床的震动、改善了加工面的质量,使设备的
最大加工速度由提高到 11m/min。
关键词:曲面玻璃切割;轮廓重构;双圆弧拟合;拓扑结构

I

万方数据
华中科技大学硕士学位论文

Abstract
With the development of glass manufacturing technology and processing technology,
glass, as a kind mon auxiliary materials, is ing more and more widely applied,
especially in the automotive industry, which has e a must. The continuous
improvement of science and technology makes the high speed and high precision e a
specific way of glass cutting processing technology. According to the production
requirements, this paper studied on the curved C system and brought up a set of
exclusive solution: the use of precise mathematical model, convenient process craft database
and contour smoothing reconstruction technology could improve the speed and the qu