五轴加工刀具路径的NURBS拟合及插补技术研究
| 致谢 | 第9-10页 |
| 摘要 | 第10-12页 |
| ABSTRACT | 第12-14页 |
| 第一章 绪论 | 第22-32页 |
| 1.1 课题的研究背景与意义 | 第22-24页 |
| 1.1.1 课题来源 | 第22页 |
| 1.1.2 课题的研究意义 | 第22-24页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第24-30页 |
| 1.2.1 NURBS拟合技术研究现状 | 第24-26页 |
| 1.2.2 NURBS曲线插补技术研究现状 | 第26-27页 |
| 1.2.3 五轴加工刀路光顺技术研究现状 | 第27-29页 |
| 1.2.4 五轴加工后置处理技术研究现状 | 第29-30页 |
| 1.3 论文的研究内容及组织结构 | 第30-32页 |
| 第二章 基于NURBS的曲线曲面拟合技术研究 | 第32-56页 |
| 2.1 引言 | 第32页 |
| 2.2 NURBS曲线的概念 | 第32-38页 |
| 2.2.1 B样条曲线的定义 | 第32-36页 |
| 2.2.3 NURBS曲线的定义 | 第36-38页 |
| 2.3 NURBS曲面的概念 | 第38-40页 |
| 2.3.1 NURBS曲面的定义 | 第38-39页 |
| 2.3.2 NURBS曲面的性质 | 第39-40页 |
| 2.4 基于曲率优势点的NURBS曲线拟合算法 | 第40-49页 |
| 2.4.1 初始拟合曲线的获取 | 第41-45页 |
| 2.4.2 拟合曲线的优化 | 第45-46页 |
| 2.4.3 算法应用举例 | 第46-49页 |
| 2.5 基于轮廓约束点的NURBS曲面拟合算法 | 第49-54页 |
| 2.5.1 公用节点矢量的获取 | 第50页 |
| 2.5.2 控制网络的反算 | 第50-51页 |
| 2.5.3 算法举例与分析 | 第51-53页 |
| 2.5.4 拟合曲面在CAD造型系统中的实现 | 第53-54页 |
| 2.6 本章小结 | 第54-56页 |
| 第三章 NURBS曲线直接插补技术研究 | 第56-82页 |
| 3.1 引言 | 第56-57页 |
| 3.2 NURBS曲线的长度求解 | 第57-60页 |
| 3.2.1 自适应Simpson积分法 | 第57-58页 |
| 3.2.2 NURBS曲线的导矢计算 | 第58-59页 |
| 3.2.3 NURBS曲线的长度计算 | 第59-60页 |
| 3.3 加减速控制算法的选择 | 第60-67页 |
| 3.4 基于递归特性的插补点参数求解 | 第67-76页 |
| 3.4.1 等参数增量法插补 | 第67-68页 |
| 3.4.2 Taylor展开法计算插补参数 | 第68-69页 |
| 3.4.3 基于递归特性的参数求解算法 | 第69-72页 |
| 3.4.4 本算法仿真实验与分析 | 第72-76页 |
| 3.5 NURBS曲线S形加减速相向插补算法 | 第76-81页 |
| 3.5.1 确定速度极小值点 | 第77-78页 |
| 3.5.2 确定S形相向加速方案 | 第78-79页 |
| 3.5.3 分段加减速规划 | 第79-81页 |
| 3.6 本章小结 | 第81-82页 |
| 第四章 五轴加工双NURBS刀路光顺技术研究 | 第82-101页 |
| 4.1 引言 | 第82-83页 |
| 4.2 五轴双NURBS刀具路径的获取 | 第83-88页 |
| 4.2.1 五轴加工刀具路径简介 | 第83-84页 |
| 4.2.2 等距双NURBS刀具路径的生成 | 第84-88页 |
| 4.3 基于分区间参数同步的双NURBS插补技术 | 第88-92页 |
| 4.3.1 分区间同步参数插补的基本思想 | 第89页 |
| 4.3.2 分区间同步参数插补的实现 | 第89-90页 |
| 4.3.3 分区间同步参数的插补算法举例 | 第90-92页 |
| 4.4 基于对偶四元数法的刀具路径规划技术 | 第92-99页 |
| 4.4.1 刀轴矢量的四元数插值 | 第92-95页 |
| 4.4.2 基于对偶四元数法的刀具路径生成 | 第95-99页 |
| 4.5 双NURBS刀路G代码 | 第99-100页 |
| 4.6 本章小结 | 第100-101页 |
| 第五章 五轴数控加工后置处理技术研究 | 第101-120页 |
| 5.1 引言 | 第101-102页 |
| 5.2 机床运动学变换与求解 | 第102-105页 |
| 5.2.1 运动学逆变换 | 第102-104页 |
| 5.2.2 运动学模型求解 | 第104-105页 |
| 5.3 兼顾行程极限和平滑性的多解选择算法 | 第105-107页 |
| 5.3.1 旋转轴优化取解的必要性 | 第105页 |
| 5.3.2 旋转轴多解选择的算法流程 | 第105-107页 |
| 5.4 旋转轴所致的非线性误差及其控制算法 | 第107-112页 |
| 5.4.1 五轴加工非线性误差的产生 | 第107-108页 |
| 5.4.2 非线性误差的评价与控制 | 第108-112页 |
| 5.5 五轴联动加工进给速度控制算法 | 第112-115页 |
| 5.5.1 进给速度规划的工程意义 | 第112页 |
| 5.5.2 基于运动学约束的进给率规划方法 | 第112-115页 |
| 5.6 后置处理器开发 | 第115-116页 |
| 5.7 仿真加工验证 | 第116-119页 |
| 5.7.1 速度规划效果验证 | 第116-118页 |
| 5.7.2 旋转轴取解效果验证 | 第118-119页 |
| 5.8 本章小结 | 第119-120页 |
| 第六章 五轴刀路光顺算法的实验研究 | 第120-138页 |
| 6.1 引言 | 第120页 |
| 6.2 基于递归特性的NURBS曲线插补实验 | 第120-131页 |
| 6.2.1 基于DSP的实验平台搭建 | 第120-123页 |
| 6.2.2 NURBS曲线插补的程序设计 | 第123-125页 |
| 6.2.3 NURBS曲线插补实例及结果分析 | 第125-131页 |
| 6.3 双NURBS刀路光顺拟合与插补加工实验 | 第131-137页 |
| 6.3.1 离散刀路的双NURBS光顺拟合实验 | 第131-134页 |
| 6.3.2 五轴双NURBS刀路插补加工实验 | 第134-137页 |
| 6.4 本章小结 | 第137-138页 |
| 第七章 总结与展望 | 第138-141页 |
| 7.1 全文总结 | 第138-139页 |
| 7.2 主要创新点 | 第139-140页 |
| 7.3 研究展望 | 第140-141页 |
| 参考文献 | 第141-149页 |
| 攻读博士学位期间参研项目及发表论文 | 第149页 |
