文档介绍：硕士学位论文复杂曲线曲面的刀具轨迹规划研究 Research on ToolPath Planning plexCurve and Surface 赵长梅 2013年12月国内图书分类号:TP391 学校代码:10079 国际图书分类号:621 密级:公开硕士学位论文复杂曲线曲面的刀具轨迹规划研究硕士研究生:赵长梅导师:韩庆瑶教授申请学位:工学硕士学科:机械工程专业:机械电子工程所在学院:能源动力与机械工程学院答辩日期:2014年3月授予学位单位:华北电力大学 Classified Index: TP391 : 621 Thesis for the Master Degree Research on Tool Path Planning plexCurve and Surface Candidate : Zhao Changmei Supervisor : Prof. Han Qingyao School : School of Energy Power and Mechanical Engineering Date of Defence : March, 2014 Degree-Conferring-Institution: North China Electric Power University 华北电力大学学士学位论文原创性声明本人郑重声明:此处所提交的硕士学位论文《复杂曲线曲面的刀具轨迹规划研究》,是本人在导师指导下,在华北电力大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知,论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名: 日期: 年月日华北电力大学学士学位论文使用授权书《复杂曲线曲面的刀具轨迹规划研究》系本人在华北电力大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归华北电力大学所有,本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解华北电力大学关于保存、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版本,同意学校将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索, 允许论文被查阅和借阅。本人授权华北电力大学,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于(请在以上相应方框内打“√”): 保密□,在年解密后适用本授权书不保密□作者签名: 日期: 年月日导师签名: 日期: 年月摘要 I 摘要具有复杂曲面的零部件在能源、运载、国防和电子产品等行业有着广泛的应用, 如舰船螺旋桨、飞行器外壳、航空发动机的叶轮及汽车覆盖件的精密模具等。这些工业产品的制造水平代表着国家制造业的核心竞争力,而这些产品制造的两大关键技术就是复杂曲线曲面的几何建模及刀具轨迹的规划。本文以非均匀有理B样条方法(Non-Uniform Rational B-Spline,简称NURBS) 为基础,在给出2 次、3 次NURBS曲线,23 ?次、33 ?次NURBS曲面矩阵表示形式的基础上,首先,给出圆、椭圆弧等二次曲线的NURNS表示;其次, 对复杂曲面进行几何建模,并以几何模型为基础进行曲面微分几何参数的计算及分析,根据复杂曲面高斯曲率、平均曲率及主曲率的大小及分布对复杂曲面进行了分片规划,分片之后针对不同的区域选择不同半径尺寸的刀具分别进行轨迹规划。在轨迹规划时,以环形铣刀为刀具,利用改进的等残留高度法对复杂曲面进行刀具轨迹规划,即在传统等残留高度算法的基础上,分析计算刀触点处工件曲面和刀具曲面的曲率,确定刀具走刀步长,通过环形铣刀有效切削轮廓与工件残留高度偏置线求截交点的方法来计算当前刀触点路径的有效加工带宽,并将求出的有效加工带宽作为走刀行距进行相关计算,分析了刀具姿态对加工效率的影响,并进行了刀具姿态的调整与确定。最后利用MATLAB软件实现了复杂曲面几何建模、基于曲面微分几何特性的分片算法和分片刀具轨迹的计算及仿真。关键词:NURBS;曲线曲面几何建模;复杂曲面分片;环形刀;刀具轨迹规划摘要 II Abstract Parts ponents plicated curves and surfaces are widely applied in the field of energy, transportation, national defense and electronic products, such a