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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
Applicant: 华中科技大学 , 武汉华中数控股份有限公司
IPC: G05B19/19
Abstract: 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
Applicant: 华中科技大学 , 武汉华中数控股份有限公司
IPC: G05B19/4097
CPC classification number: G05B19/4097 , G05B2219/36252
Abstract: 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：CN109991921B
公开(公告)日：2020-10-16
申请号：CN201910225106.4
申请日：2019-03-25
Applicant: 华中科技大学
IPC: G05B19/19 , G05B19/4097 , G05B19/41
Abstract: 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
Applicant: 华中科技大学
IPC: G05B19/19 , G05B19/4097 , G05B19/41
Abstract: 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：CN107247444B
公开(公告)日：2019-03-22
申请号：CN201710366275.0
申请日：2017-05-22
Applicant: 华中科技大学 , 武汉华中数控股份有限公司
IPC: G05B19/19
Abstract: 一种用于生成曲面无干涉五轴加工轨迹的投影算法，属于铣削加工技术领域，目的在于保证最终的刀触点位于原始工件曲面上，提高加工精度并保证较好的加工表面质量。本发明选取刀具投影在三角片模型上的刀触点作为初始点；计算初始点到工件曲面的最短距离及在工件曲面上的对应点；建立过对应点在工件曲面上的切平面；执行刀具向切平面投影，得到切平面上的投影点；对收敛震荡问题，执行调整搜索步长算法；输出切平面上满足误差的投影点作为刀触点。本发明受Newton‑Raphson算法启发，采用基于切平面不断迭代的方法，保证刀触点在原始工件曲面上，提高了刀触点的计算精度。
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Patent Agency Ranking
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
Applicant: 华中科技大学 , 武汉华中数控股份有限公司
IPC: G05B19/19
CPC classification number: G05B19/19 , G05B2219/35349
Abstract: 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：CN108958161B
公开(公告)日：2020-09-08
申请号：CN201810849588.6
申请日：2018-07-28
Applicant: 华中科技大学 , 武汉华中数控股份有限公司
IPC: G05B19/19
Abstract: 本发明属于数控加工相关技术领域，其公开了一种五轴刀具轨迹的B样条拟合方法，该方法包括以下步骤：S1，根据五轴离散刀具轨迹，建立五轴B样条刀具轨迹；S2，计算五轴B样条刀具轨迹的最大弦高差，并检测所述五轴B样条刀具轨迹的弦高差约束和光顺性，其中，所述五轴B样条刀具轨迹的光顺性包括刀位点B样条轨迹的光顺性、刀轴光顺性及等距精度；S3，根据得到的所述五轴B样条刀具轨迹的最大弦高差及刀位点B样条轨迹的光顺性检测结果，对所述五轴B样条刀具轨迹进行调整，以建立满足加工要求的五轴B样条刀具轨迹。本发明能全面高效地评估五轴B样条刀具轨迹的质量，且获得的刀具轨迹一定满足五轴数控机床高速高精的加工要求。
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公开(公告)号：CN107450471A
公开(公告)日：2017-12-08
申请号：CN201710769266.6
申请日：2017-08-31
Applicant: 华中科技大学 , 武汉华中数控股份有限公司
IPC: G05B19/19
CPC classification number: G05B19/19 , G05B2219/35349
Abstract: 本发明公开了一种基于三次PH曲线插值实现刀具轨迹参数弧长化的方法，包括如下步骤：(1)采用三次PH曲线对两相邻数据点进行局部插值，得到若干条三次PH曲线，由各相邻数据点之间PH曲线的集合构成插值曲线；(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；本发明提供的这种参数弧长化的方法，对整体的B样条等参数采样，提高了刀具轨迹B样条拟合算法的效率，并实现了参数弧长化，减少加工中存在的速度波动，可有效改善刀具轨迹形状缺陷和误差不满足的现象。
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公开(公告)号：CN110096034B
公开(公告)日：2020-06-09
申请号：CN201910344485.9
申请日：2019-04-26
Applicant: 华中科技大学
IPC: G05B19/4099
Abstract: 本发明属于计算机辅助加工相关技术领域，其公开了一种基于投影算法的三轴刀具轨迹曲面横向信息的重构方法，该重构方法包括以下步骤：(1)根据刀位文件记录每一个刀位点的索引，并按照KD‑Tree结构进行存储；(2)基于步骤(1)存储的数据寻找每一个刀位点的邻轨投影点，并将所述邻轨投影点与对应的刀位点进行配对及储存，由此得到所有刀位点与对应的邻轨投影点配对组成的刀具轨迹曲面的横向信息；其中，所述邻轨投影点为相邻刀具轨迹上距离种子点最近的点，该刀具轨迹曲面为刀具轨迹中包含所有刀位点的曲面。本发明无需重构曲面，减小了计算负担，考虑了刀具轨迹的横向信息，优化效果较好，适用性较强。
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公开(公告)号：CN110096034A
公开(公告)日：2019-08-06
申请号：CN201910344485.9
申请日：2019-04-26
Applicant: 华中科技大学
IPC: G05B19/4099
Abstract: 本发明属于计算机辅助加工相关技术领域，其公开了一种基于投影算法的三轴刀具轨迹曲面横向信息的重构方法，该重构方法包括以下步骤：(1)根据刀位文件记录每一个刀位点的索引，并按照KD-Tree结构进行存储；(2)基于步骤(1)存储的数据寻找每一个刀位点的邻轨投影点，并将所述邻轨投影点与对应的刀位点进行配对及储存，由此得到所有刀位点与对应的邻轨投影点配对组成的刀具轨迹曲面的横向信息；其中，所述邻轨投影点为相邻刀具轨迹上距离种子点最近的点，该刀具轨迹曲面为刀具轨迹中包含所有刀位点的曲面。本发明无需重构曲面，减小了计算负担，考虑了刀具轨迹的横向信息，优化效果较好，适用性较强。
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