曲面高阶切触分析及其在自由曲面数控加工中的应用
| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第11-22页 |
| 1.1 课题研究背景、目的和意义 | 第11-13页 |
| 1.2 国内外研究现状及发展趋势 | 第13-20页 |
| 1.2.1 几何学原理在曲面加工中的应用 | 第13-16页 |
| 1.2.2 自由曲面加工中刀位优化 | 第16-18页 |
| 1.2.3 自由曲面加工中刀具路径规划 | 第18-19页 |
| 1.2.4 发展趋势 | 第19-20页 |
| 1.3 论文主要研究内容与体系结构 | 第20-21页 |
| 1.4 本章小结 | 第21-22页 |
| 第2章 自由曲面加工中的几何学原理 | 第22-37页 |
| 2.1 曲线的局部微分几何 | 第22-24页 |
| 2.1.1 曲线的曲率和Frenet标架 | 第22-24页 |
| 2.1.2 曲线的挠率和Frenet公式 | 第24页 |
| 2.2 曲面的局部微分几何 | 第24-30页 |
| 2.2.1 曲面第一、第二基本形式 | 第24-26页 |
| 2.2.2 曲面曲线的法曲率 | 第26-28页 |
| 2.2.3 曲面曲线的主曲率及主方向 | 第28-29页 |
| 2.2.4 回转面方程及其几何性质 | 第29-30页 |
| 2.2.5 曲面的分类 | 第30页 |
| 2.3 曲面间的接触几何 | 第30-33页 |
| 2.3.1 切触阶的定义 | 第30-31页 |
| 2.3.2 切触曲面的性质 | 第31-33页 |
| 2.4 矢量运动学 | 第33-35页 |
| 2.5 NURBS曲线表示及相关计算 | 第35-36页 |
| 2.6 本章小结 | 第36-37页 |
| 第3章 任意回转面刀具五轴加工刀具姿态控制 | 第37-52页 |
| 3.1 曲面加工运动学模型 | 第37-38页 |
| 3.2 一般回转面刀具加工自由曲面的二阶切触法 | 第38-44页 |
| 3.2.1 刀具包络曲面的二阶局部重建 | 第38-39页 |
| 3.2.2 刀具包络曲面的三阶局部重建 | 第39-40页 |
| 3.2.3 刀轴矢量数学模型 | 第40-42页 |
| 3.2.4 刀具位姿数学模型 | 第42-44页 |
| 3.3 二阶切触法自由曲面加工模型 | 第44-51页 |
| 3.3.1 开阔参数凹曲面加工模型 | 第44-45页 |
| 3.3.2 刀位轨迹线性逼近原理 | 第45-46页 |
| 3.3.3 二阶切触法可行性分析 | 第46-49页 |
| 3.3.4 离散刀位刀轴倾角计算 | 第49-50页 |
| 3.3.5 回转刀具刀轴倾角变化趋势分析 | 第50-51页 |
| 3.4 本章小结 | 第51-52页 |
| 第4章 任意回转面刀具五轴加工刀具路径规划 | 第52-66页 |
| 4.1 刀具路径生成方法简介 | 第52-54页 |
| 4.2 确定加工方向及加工行距 | 第54-58页 |
| 4.2.1 刀触点及刀位点 | 第54-55页 |
| 4.2.2 确定加工行距 | 第55-56页 |
| 4.2.3 加工方向优化 | 第56-58页 |
| 4.3 等弓高误差变步长法 | 第58-65页 |
| 4.3.1 传统加工步长算法介绍 | 第58-60页 |
| 4.3.2 等弓高误差法计算步长 | 第60-62页 |
| 4.3.3 等弓高误差变步长法计算步长 | 第62-65页 |
| 4.4 本章小结 | 第65-66页 |
| 第5章 自由曲面五轴数控加工仿真与实验分析 | 第66-75页 |
| 5.1 刀具路径仿真分析 | 第66-70页 |
| 5.1.1 等残留高度法加工路径仿真 | 第66-69页 |
| 5.1.2 等弓高误差变步长法加工仿真 | 第69-70页 |
| 5.2 加工实例 | 第70-74页 |
| 5.2.1 实验设备 | 第70-71页 |
| 5.2.2 加工实例 | 第71-72页 |
| 5.2.3 实验结果分析 | 第72-74页 |
| 5.3 本章小结 | 第74-75页 |
| 第6章 总结与展望 | 第75-77页 |
| 6.1 论文主要研究成果 | 第75-76页 |
| 6.2 论文主要创新成果 | 第76页 |
| 6.3 进一步研究工作展望 | 第76-77页 |
| 参考文献 | 第77-83页 |
| 攻读学位期间发表论文与研究成果清单 | 第83-84页 |
| 致谢 | 第84页 |
