| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-9页 |
| 第一章 绪论 | 第14-37页 |
| 1.1 课题研究背景 | 第14-17页 |
| 1.1.1 当前CNC存在的问题 | 第14-17页 |
| 1.1.2 STEP-NC相对旧标准的改进 | 第17页 |
| 1.2 相关技术国内外研究现状 | 第17-33页 |
| 1.2.1 STEP-NC标准研究概况 | 第17-22页 |
| 1.2.2 数控系统体系结构研究概况 | 第22-26页 |
| 1.2.3 复杂曲线曲面直接插补技术研究概况 | 第26-28页 |
| 1.2.4 五轴加工刀具路径规划技术国内外研究概况 | 第28-32页 |
| 1.2.5 加工参数多目标优化技术研究概况 | 第32-33页 |
| 1.3 论文研究的目的及意义 | 第33-35页 |
| 1.4 论文结构框架及主要内容 | 第35-36页 |
| 1.5 本章小结 | 第36-37页 |
| 第二章 基于STEP-NC的开放式数控系统体系结构的研究 | 第37-64页 |
| 2.1 STEP-NC标准 | 第37-45页 |
| 2.1.1 STEP-NC标准简介 | 第37-44页 |
| 2.1.2 采用STEP-NC标准对数控加工技术的影响 | 第44-45页 |
| 2.2 开放式数控系统的定义及分类 | 第45-47页 |
| 2.2.1 开放式数控系统的定义 | 第45-46页 |
| 2.2.2 开放式数控系统的类型 | 第46-47页 |
| 2.3 STEP-NC数控系统开放性分析 | 第47-49页 |
| 2.3.1 开放式数控系统需求分析 | 第47-48页 |
| 2.3.2 STEP-NC的开放性优点 | 第48-49页 |
| 2.4 基于调度软件的STEP-NC开放式数控系统的构建 | 第49-58页 |
| 2.4.1 基于STEP-NC的数控系统的功能结构 | 第49-52页 |
| 2.4.2 基于调度软件模块的STEP-NC开放式数控系统体系结构 | 第52-58页 |
| 2.5 基于调度软件的STEP-NC开放式数控系统硬件结构 | 第58-62页 |
| 2.5.1 PMAC卡介绍 | 第58-60页 |
| 2.5.2 系统硬件体系结构 | 第60-62页 |
| 2.6 本章小结 | 第62-64页 |
| 第三章 NURBS曲线实时直接插补技术研究 | 第64-94页 |
| 3.1 当前自由曲线曲面插补技术及存在的问题 | 第64-66页 |
| 3.2 NURBS直接插补技术及其优点 | 第66页 |
| 3.3 支持NURBS功能的STEP-NC数控系统 | 第66-67页 |
| 3.4 NURBS曲线插补原理 | 第67-70页 |
| 3.4.1 NURBS曲线的定义和性质 | 第67-69页 |
| 3.4.2 NURBS曲线在数控加工中的应用 | 第69-70页 |
| 3.5 NURBS直接插补算法研究 | 第70-75页 |
| 3.5.1 进给速度波动问题 | 第71-72页 |
| 3.5.2 NURBS实时插补算法实现 | 第72-74页 |
| 3.5.3 基于自适应修正法的速度波动率的控制方法 | 第74-75页 |
| 3.6 实时插补进给速度规划算法研究 | 第75-82页 |
| 3.6.1 NURBS曲线几何特性对进给速度的影响 | 第75-76页 |
| 3.6.2 基于进给速度预处理曲线的进给速度规划算法 | 第76-82页 |
| 3.7 仿真验证 | 第82-92页 |
| 3.7.1 基于自适应修正插补算法的仿真验证 | 第82-88页 |
| 3.7.2 基于进给速度预处理曲线的进给速度规划算法仿真验证 | 第88-92页 |
| 3.7.3 仿真验证结论 | 第92页 |
| 3.8 本章小结 | 第92-94页 |
| 第四章 NURBS求值求导快速算法研究 | 第94-109页 |
| 4.1 NURBS插补计算问题分析 | 第94页 |
| 4.2 NURBS的理论基础 | 第94-96页 |
| 4.2.1 B样条基函数的定义及性质 | 第94-95页 |
| 4.2.2 B样条基函数的导数 | 第95-96页 |
| 4.2.3 B样条曲线的定义及性质 | 第96页 |
| 4.3 基于系数矩阵的B样条基函数快速递推算法研究 | 第96-103页 |
| 4.3.1 B样条基函数的系数矩阵的推导 | 第97-98页 |
| 4.3.2 B样条基函数的系数矩阵快速递推算法 | 第98-101页 |
| 4.3.3 B样条基函数系数矩阵的递推计算过程 | 第101-102页 |
| 4.3.4 采用基于系数矩阵的B样条基函数快速递推算法优点 | 第102-103页 |
| 4.4 仿真验证 | 第103-107页 |
| 4.4.1 基于系数矩阵的B样条基函数快速递推算法计算效率实验 | 第103-104页 |
| 4.4.2 算法实例与仿真分析 | 第104-107页 |
| 4.5 本章小结 | 第107-109页 |
| 第五章 五轴加工刀具路径规划技术研究 | 第109-150页 |
| 5.1 基于STEP-NC的刀具路径规划的优点 | 第109-110页 |
| 5.2 STEP-NC与NURBS曲面 | 第110-115页 |
| 5.2.1 NURBS曲面定义 | 第110-111页 |
| 5.2.2 STEP-NC中NURBS曲面的定义 | 第111-112页 |
| 5.2.3 STEP-NC中铣削数据模型的定义 | 第112-115页 |
| 5.3 刀具路径规划技术研究 | 第115-125页 |
| 5.3.1 常用方法分析 | 第115-116页 |
| 5.3.2 曲面等照度线划分 | 第116-119页 |
| 5.3.3 刀具路径计算方法 | 第119-125页 |
| 5.4 刀具干涉检测及姿态调整 | 第125-132页 |
| 5.4.1 曲面的划分 | 第126页 |
| 5.4.2 五轴加工刀具干涉检测 | 第126-129页 |
| 5.4.3 干涉的避免 | 第129-131页 |
| 5.4.4 刀具干涉实例仿真 | 第131-132页 |
| 5.5 基于STEP-NC的五轴加工刀具路径规划仿真与实验验证 | 第132-149页 |
| 5.5.1 STEP-NC数据模型在五轴加工中应用仿真 | 第132-137页 |
| 5.5.2 刀具路径规划的应用实验 | 第137-149页 |
| 5.6 本章小结 | 第149-150页 |
| 第六章 基于STEP-NC的加工参数多目标优化技术研究 | 第150-178页 |
| 6.1 STEP-NC程序可加工性评价 | 第150-155页 |
| 6.1.1 零件可加工性评价方法 | 第151-155页 |
| 6.2 基于参数自适应协同粒子群算法的加工参数多目标优化 | 第155-164页 |
| 6.2.1 粒子群算法简介 | 第155-157页 |
| 6.2.2 粒子群算法参数对优化结果的影响 | 第157-158页 |
| 6.2.3 基于参数自适应协同粒子群优化算法研究 | 第158-159页 |
| 6.2.4 加工参数优化模型的建立 | 第159-162页 |
| 6.2.5 基于WCVPSO算法的加工参数多目标优化方法实现 | 第162-164页 |
| 6.3 仿真验证 | 第164-171页 |
| 6.3.1 STEP-NC程序可加工性评价方法仿真验证 | 第164-168页 |
| 6.3.2 基于WCVPSO的优化算法仿真验证 | 第168-171页 |
| 6.4 基于WCVPSO的多目标优化算法实验验证 | 第171-177页 |
| 6.5 本章小结 | 第177-178页 |
| 第七章 结论与展望 | 第178-180页 |
| 7.1 结论 | 第178-179页 |
| 7.2 展望 | 第179-180页 |
| 参考文献 | 第180-197页 |
| 致谢 | 第197-199页 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 | 第199-200页 |
| 攻读博士学位期间参与的科研项目 | 第200-201页 |
| 作者简介 | 第201页 |
