面向三角网格模型数控加工的研究现状分析_钟国宇.pdf

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1、2012年9月机床与液压Sep．2012第40卷第17期MACHINETOOL＆HYDRAULICSVol.40No.17DOI:10．3969/j.issn.1001－3881.2012.17.042面向三角网格模型数控加工的研究现状分析钟国宇，高健，文豪(广东工业大学机电工程学院，广东广州510006)摘要:随着反求技术的快速发展，越来越多的复杂曲面零件模型是从测量实体模型获得。三角网格模型因其快速灵活、拓扑适应能力强而广泛用于曲面模型的表达。在建立STL模型之后，进而对其进行数控加工。本文介绍

2、面向STL模型数控加工的国内外研究现状，分析其所采用的加工方法，介绍三角网格模型数据结构建立、模型偏置和截面法等技术，指出该领域需解决的关键问题。关键词:反求技术;STL模型;模型偏置;截面法中图分类号:TP391文献标识码:A文章编号:1001－3881(2012)17－144－4AnalysisofPresentSituationNumericalControlMethodsBasedonTriangleMeshModelZHONGGuoyu，GAOJian，WENHao(SchoolofEle

3、ctromechanicalEngineering，GuangdongUniversityofTechnology，GuangzhouGuangdong510006，China)Abstract:Withtherapiddevelopmentofreverseengineering，moreandmorepartmodelswithcomplexsurfacewereobtainedfromthemeasurementofsolidmodels．Datamodelswereusuallyrepres

4、entedbytriangularmeshforitsfast，flexibleandadaptableto-pology．Numericalcontrol(NC)machiningwouldbeappliedaftertheSTLmodelsconstructed．ThepresentsituationoftheSTLmod-elsforNCmachiningathomeandabroadwasintroduced，anditsprocessingmethodswereanalyzed．Also，

5、theestablishmentoftrian-gularmeshdatastructure，modeloffsetandtheSectionmethodareintroduced，andthekeyproblemsinthefieldneedtobesolvedareproposedaswell．Keywords:Reverseengineering;STLmodel;Modeloffset;Sectionmethod［4］在航空航天、汽车和模具等制造业中，存在很多降低产品成本。同时实现逆向工程系

6、统和数控加工具有复杂曲面外形的零件。这类零件的加工制造往往编程的有机结合。是整个生产过程中的难点，其加工质量和效率同时也1三角网格模型刀具轨迹求取算法是生产过程中的重点。通常，复杂曲面零件的设计是目前，基于离散三角网格模型(如STL模型)从已知的理论数据开始。然而，随着反求技术的快速的刀具轨迹生成方法主要采用截面法:(1)网格模型发展，越来越多的复杂曲面零件模型是从测量实体模生成刀触点，再根据刀触点生成刀位点，又称为CC型获得。在模具制造业等行业中，就往往要从测量实(CutterContact)路径

7、截面法;(2)先由网格模型生物模型出发，建立三角网格模型并进行数控加工。三成网格偏置模型，然后根据偏置模型生成刀位点轨角网格方法因其快速灵活、拓扑适应能力强而广泛应迹，又称为CL(CutterLocation)路径截面法。用于曲面模型的表达、数控加工和快速原型制造除采用截面法外，还有一些学者针对三角网格模［1］［5］中。对于数控加工中存在的组合曲面，通常被转化型的刀位轨迹的求取提出其他不同的方法。邢晓红为三角网格曲面;而在快速原型中，测量数据直接重采用映射的方法，将模型映射到平面区域，实现三角［2］

8、建为三角网格模型，被用于原型设计或数控加工。网格参数化，求取刀触点轨迹后再将其投影回网格模当前，对数控加工中自动刀轨生成算法的研究比型生成相应的刀触点轨迹，最后将刀触点轨迹转化为［6］较成熟，但很多都是基于参数曲面模型的方法，基于刀位点轨迹。JUN等采用直接由模型生成无干涉刀［3］离散三角网格模型的方法相对较少。如果对逆向工位点的方法，在给定刀具中心位置的情况下，将刀具程系统输出的三角网格曲面模型直接进行数控加工，从高处垂直向下移动，当刀具初次接触零件模型表面可有效缩