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公开(公告)号：CN107450472B
公开(公告)日：2019-06-07
申请号：CN201710769352.7
申请日：2017-08-31
申请人： 华中科技大学 , 武汉华中数控股份有限公司
IPC分类号： G05B19/19
摘要： 本发明公开了一种基于三次Bezier曲线插值实现刀具轨迹参数弧长化的方法，包括以下步骤：(1)基于三次Bezier曲线进行预拟合；(2)将插值曲线转换成一条整体B样条曲线，对整体B样条曲线进行等参数采样；(3)计算采样点的弧长参数，建立以弧长参数为变量的目标函数；(4)利用ELSPIA算法求解目标函数，得到近似参数弧长化的B样条，且B样条同时满足chord error约束、保型约束和较少的控制点的加工要求；本发明提高了刀具轨迹B样条拟合算法的效率；实现了参数弧长化，且初始样条曲线满足chord error约束和保型约束，减少加工中存在的速度波动，有效改善刀具轨迹的形状缺陷和误差不满足的现象。
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公开(公告)号：CN109062137A
公开(公告)日：2018-12-21
申请号：CN201810852518.6
申请日：2018-07-28
申请人： 华中科技大学 , 武汉华中数控股份有限公司
IPC分类号： G05B19/19
摘要： 本发明属于计算机辅助加工相关技术领域，其公开了一种基于刀轴稳定性的五轴B样条刀轨弧长参数化方法，该方法包括以下步骤：(1)依次在相邻两刀位点之间建立三次Bezier曲线；(2)对相邻两刀位点之间的三次Bezier曲线进行等参采样，以得到刀位点样条采样点；(3)计算刀位点样条采样点的弧长参数，以作为六维空间的目标采样点的弧长参数，并计算刀位点的刀轴矢量及弧长参数；(4)计算与刀位点样条采样点对应的刀轴点样条采样点，继而获得六维空间的目标采样点；(5)依据六维空间的目标采样点及弧长参数来建立目标函数，由此求得近似弧长参数化的五轴B样条刀具轨迹。本发明减少了加工中的速度波动，且提高了加工质量及效率。
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公开(公告)号：CN108132645A
公开(公告)日：2018-06-08
申请号：CN201611093055.7
申请日：2016-12-01
申请人： 华中科技大学
IPC分类号： G05B19/19
摘要： 本发明属于计算机辅助制造及数控加工领域，具体涉及一种保证刀具轨迹整体G2连续的曲线拟合方法，首先根据离散刀具轨迹分段建立拟合曲线，其次进行样条筛选，确定需要桥接处理的样条，然后截断参与桥接处理的样条，最后在两个截断点间建立一条具有五个控制点的B样条作为桥接曲线c(t)，控制桥接曲线c(t)与给定数据点Q的数据点误差，保证桥接曲线满足加工误差，以及通过控制桥接曲线的保型约束条件，得到满足光顺性要求的桥接曲线，最终建立整体G2连续且满足加工误差要求和光顺性要求的曲线。通过本发明，能保证样条拼接处G2连续，构造整体G2连续的样条曲线，使得数控加工产品具有更高的精度以及更好的加工质量。
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公开(公告)号：CN109062137B
公开(公告)日：2019-12-06
申请号：CN201810852518.6
申请日：2018-07-28
申请人： 华中科技大学 , 武汉华中数控股份有限公司
IPC分类号： G05B19/19
摘要： 本发明属于计算机辅助加工相关技术领域，其公开了一种基于刀轴稳定性的五轴B样条刀轨弧长参数化方法，该方法包括以下步骤：(1)依次在相邻两刀位点之间建立三次Bezier曲线；(2)对相邻两刀位点之间的三次Bezier曲线进行等参采样，以得到刀位点样条采样点；(3)计算刀位点样条采样点的弧长参数，以作为六维空间的目标采样点的弧长参数，并计算刀位点的刀轴矢量及弧长参数；(4)计算与刀位点样条采样点对应的刀轴点样条采样点，继而获得六维空间的目标采样点；(5)依据六维空间的目标采样点及弧长参数来建立目标函数，由此求得近似弧长参数化的五轴B样条刀具轨迹。本发明减少了加工中的速度波动，且提高了加工质量及效率。
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公开(公告)号：CN108021098A
公开(公告)日：2018-05-11
申请号：CN201711270420.1
申请日：2017-12-05
申请人： 华中科技大学 , 武汉华中数控股份有限公司
IPC分类号： G05B19/4097
CPC分类号： G05B19/4097 , G05B2219/36252
摘要： 本发明属于刀具轨迹优化领域，并具体公开了一种自动生成轮胎模具安全圆柱体的刀具轨迹优化方法，包括如下步骤：三角化轮胎模具的CAD模型，获取轮胎模具表面所有三角片三个顶点的初始坐标，共获得N个顶点的初始坐标；建立标准坐标系，并将获得的N个顶点的初始坐标转换至标准坐标系中；根据标准坐标系并结合模具的特点建立目标坐标系；根据目标坐标系找到两条圆弧边界，然后根据边界上的点得到两条圆弧的圆心，从而确定安全圆柱体的轴线和半径；根据安全圆柱体的轴线和半径建立安全圆柱体；将刀具轨迹中抬刀过高部分降低到安全圆柱体的表面，实现刀具轨迹的优化。本发明可有效提高加工效率，并保证加工精度，具有操作方便、适用性强等优点。
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公开(公告)号：CN104678891A
公开(公告)日：2015-06-03
申请号：CN201410836578.0
申请日：2014-12-26
申请人： 华中科技大学
IPC分类号： G05B19/19
CPC分类号： G05B19/19
摘要： 本发明公开了一种用于评估数控加工三轴刀具轨迹质量的工艺方法，其特征在于，包括：(a)获取由n个离散点依序共同组成的三轴刀具轨迹，记录各个离散点在加工坐标系中的坐标值，将每个离散点视为从坐标原点指向其所处位置的向量；(b)利用所获得的向量矩阵计算三轴刀具轨迹的整体平滑度，并将其作为加工零件时的表面质量评估指；(c)计算上述三轴刀具轨迹所对应的理想加工时间，并将其作为加工效率的评估指标；(d)完成对三轴刀具轨迹质量的整体评估过程。通过本发明，表明能够准确、高效和经济地评测三轴刀具轨迹加工零件的表面质量和加工效率，而且不用去实际的加工验证，因而尤其适用于三轴数控机床的实际运用场合。
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公开(公告)号：CN109991921B
公开(公告)日：2020-10-16
申请号：CN201910225106.4
申请日：2019-03-25
申请人： 华中科技大学
IPC分类号： G05B19/19 , G05B19/4097 , G05B19/41
摘要： 本发明属于刀具轨迹生成领域，并具体公开了一种平顺B样条轨迹直接生成方法，其采用等截面投影算法生成待加工对象的刀位点并进行分段及分组；采用三次Bezier曲线拟合同段每组刀位点获得三次Bezier曲线，对于拟合失败的组进入下一步；在刀位点组中增加刀位点并分为两组，判断每组相邻刀位点间的弦长是否均大于加工精度，若否，去除增加的刀位点进行三次Bezier曲线插值，若是，进入下一步；采用三次Bezier曲线拟合该组刀位点，若拟合成功，获得三次Bezier曲线，若否，执行上一步；将同段刀位点的各条三次Bezier曲线转换为B样条。本发明可获得平顺的B样条轨迹，可有效保证加工精度，提高加工效率和加工质量。
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公开(公告)号：CN109991921A
公开(公告)日：2019-07-09
申请号：CN201910225106.4
申请日：2019-03-25
申请人： 华中科技大学
IPC分类号： G05B19/19 , G05B19/4097 , G05B19/41
摘要： 本发明属于刀具轨迹生成领域，并具体公开了一种平顺B样条轨迹直接生成方法，其采用等截面投影算法生成待加工对象的刀位点并进行分段及分组；采用三次Bezier曲线拟合同段每组刀位点获得三次Bezier曲线，对于拟合失败的组进入下一步；在刀位点组中增加刀位点并分为两组，判断每组相邻刀位点间的弦长是否均大于加工精度，若否，去除增加的刀位点进行三次Bezier曲线插值，若是，进入下一步；采用三次Bezier曲线拟合该组刀位点，若拟合成功，获得三次Bezier曲线，若否，执行上一步；将同段刀位点的各条三次Bezier曲线转换为B样条。本发明可获得平顺的B样条轨迹，可有效保证加工精度，提高加工效率和加工质量。
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公开(公告)号：CN107450472A
公开(公告)日：2017-12-08
申请号：CN201710769352.7
申请日：2017-08-31
申请人： 华中科技大学 , 武汉华中数控股份有限公司
IPC分类号： G05B19/19
CPC分类号： G05B19/19 , G05B2219/35349
摘要： 本发明公开了一种基于三次Bezier曲线插值实现刀具轨迹参数弧长化的方法，包括以下步骤：(1)基于三次Bezier曲线进行预拟合；(2)将插值曲线转换成一条整体B样条曲线，对整体B样条曲线进行等参数采样；(3)计算采样点的弧长参数，建立以弧长参数为变量的目标函数；(4)利用ELSPIA算法求解目标函数，得到近似参数弧长化的B样条，且B样条同时满足chord error约束、保型约束和较少的控制点的加工要求；本发明提高了刀具轨迹B样条拟合算法的效率；实现了参数弧长化，且初始样条曲线满足chord error约束和保型约束，减少加工中存在的速度波动，有效改善刀具轨迹的形状缺陷和误差不满足的现象。
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公开(公告)号：CN104678891B
公开(公告)日：2017-03-01
申请号：CN201410836578.0
申请日：2014-12-26
申请人： 华中科技大学
IPC分类号： G05B19/19
摘要： 本发明公开了一种用于评估数控加工三轴刀具轨迹质量的工艺方法，其特征在于，包括：(a)获取由n个离散点依序共同组成的三轴刀具轨迹，记录各个离散点在加工坐标系中的坐标值，将每个离散点视为从坐标原点指向其所处位置的向量；(b)利用所获得的向量矩阵计算三轴刀具轨迹的整体平滑度，并将其作为加工零件时的表面质量评估指；(c)计算上述三轴刀具轨迹所对应的理想加工时间，并将其作为加工效率的评估指标；(d)完成对三轴刀具轨迹质量的整体评估过程。通过本发明，表明能够准确、高效和经济地评测三轴刀具轨迹加工零件的表面质量和加工效率，而且不用去实际的加工验证，因而尤其适用于三轴数控机床的实际运用场合。
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