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基于实体模型的数控编程技术的研究与实现

作　者: 庄海军
导　师: 周儒荣
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 航空宇航制造工程
关键词: CAD／CAM 数控加工编程实体模型 Web ACIS
分类号: TP391.72
类　型: 博士论文
年　份: 2002年
下　载: 448次
引　用: 9次
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内容摘要

CAD/CAM是先进制造技术的重要组成部分，数控加工是CAD/CAM技术中最能明显发挥经济效益的环节之一。论文以工程应用为背景，以提高制造质量和效率为目标，深入研究了CAD/CAM系统中基于实体模型的数控加工编程的关键技术，同时将Web技术和数控加工自动编程系统相结合，研究了基于Web的数控加工编程系统的一些关键技术。主要研究成果如下： (1)研究了ACIS几何平台的结构体系和开发机制，解决了ACIS几何平台对开发数控加工编程支持的关键技术问题，为基于实体模型的数控加工编程系统的开发奠定了坚实的基础。 (2)研究了基于实体模型的粗加工的两种方式：外形粗加工和等高面粗加工。在此基础上，提出了一种适合实体模型的新的三轴数控粗加工刀位轨迹生成算法。该算法避免了轮廓环等距、自交处理和布尔运算等复杂的计算过程。并解决了一般算法难以解决的开型腔工件的粗加工刀位轨迹生成问题。 (3)研究了基于实体模型两种数控精加工方法：截面法和投影法，从工程实际应用出发，用投影法实现了基于实体表面离散的数控精加工算法，设计了三角片的拓扑结构，解决了三角平面片搜索优化问题，实现了刀具轨迹的生成与干涉处理算法。本文实现的此项功能与MasterCAM等同类软件相比具有运行速度快的优点。 (4)研究并完成了基于海量测量数据的数控加工算法，设计了刀轨干涉检查与处理算法，首次在CAD/CAM系统中实现了基于海量散乱数据的数控加工功能。 (5)研究了基于Web的CAM系统的关键技术，主要包括与Web应用紧密相关的网络技术、系统实现的Java开发技术，设计并初步实现了一个基于Web的CAM原型系统。

全文目录

第一章绪论  9-18
  1．1 引言  9
  1．2 CAD技术的发展历程  9-10
  1．3 数控自动编程技术的历史  10-12
  1．4 CAD/CAM技术的发展趋势  12-13
    1．4．1 网络化  12-13
    1．4．2 集成化  13
    1．4．3 智能化  13
    1．4．4 协同化  13
  1．5 国内外研究现状  13-14
  1．6 论文的选题背景和研究内容  14-16
  参考文献A  16-18
第二章 ACIS的体系结构  18-27
  2．1 引言  18
  2．2 ACIS几何平台概述  18-19
  2．3 ACIS的结构  19
  2．4 ACIS的模型表示  19-20
  2．5 ACIS的几何总线  20-21
  2．6 ACIS的开发接口  21-24
    §2．6．1 ACIS的C++接口  21-22
    §2．6．2 ACIS的MFC接口  22-23
    §2．6．3 ACIS的Scheme接口  23-24
  2．7 ACIS几何平台的主要功能和特色  24-26
    2．7．1 功能  24-25
    2．7．2 特色  25-26
  2．8 本章小结  26
  参考文献B  26-27
第三章基于实体模型的三轴数控粗加工算法研究与实现  27-41
  3．1 引言  27
  3．2 等高面粗加工  27-36
    3．2．1 单元切削法  27-28
    3．2．2 网格高度法  28-29
    3．2．3 层切法  29
    3．2．4 点阵投影法  29-32
    3．2．5 一中基于实体模型的新的数控粗加工刀位轨迹生成算法  32-36
  3．3 外形粗加工  36
    3．3．1 等距法  36
    3．3．2 精加工轨迹法  36
  3．4 本章小结  36-39
  参考文献C  39-41
第四章基于实体模型的三轴数控精加工算法研究与实现  41-57
  4．1 引言  41-42
  4．2 截面法  42-43
  4．3 投影法  43-53
    4．3．1 建立三角片之间的拓扑关系  44-48
    4．3．2 三角网格模型的调整  48
    4．3．3 三维刀轨计算  48-53
  4．4 本章小结  53-55
  参考文献D  55-57
第五章基于海量测量数据点的无干涉刀具轨迹生成  57-70
  5．1 引言  57
  5．2 基于海量测量数据点的数控加工技术回顾与分析  57-59
    5．2．1 模型重建法  57-58
    5．2．2 直接加工法  58-59
  5．3 海量测量数据点的粗加工  59-62
    5．3．1 海量测量数据点的预处理及优化  60
    5．3．2 海量测量数据点的粗加工算法思想  60-62
  5．4 海量测量数据点的精加工  62-65
    5．4．1 海量测量数据点间邻接关系的建立  62-63
    5．4．2 海量测量数据点的精加工算法  63-65
  5．5 本章小结  65-67
  参考文献E  67-70
第六章基于Web的应用软件开发技术基础  70-81
  6．1 引言  70
  6．2 软件计算处理模式的发展历史  70-72
    6．2．1 主机批处理模式  70
    6．2．2 哑终端/主机模式  70
    6．2．3 以网络为中心的计算模式  70-71
    6．2．4 客户机/服务器模式  71
    6．2．5 浏览器/服务器模式  71-72
  6．3 Web通讯协议  72-73
    6．3．1 TCP/IP  72
    6．3．2 HTTP协议  72-73
    6．3．3 IIOP协议  73
    6．3．4 安全套接字层  73
  6．4 超文本标记语言HTML  73-74
  6．5 虚拟现实建模语言VRML  74
  6．6 基于Web的应用软件开发技术  74-79
    6．6．1 客户端开发技术  74-77
    6．6．2 服务器端开发技术  77-79
  6．7 本章小结  79
  参考文献F  79-81
第七章基于Web的CAM关键技术研究与实现  81-96
  7．1 引言  81
  7．2 客户端的开发—Java Applet技术  81-83
    7．2．1 Applet类的继承树  81-82
    7．2．2 Applet的开发、运行过程  82
    7．2．3 Applet的主要方法及生命周期  82-83
  7．3 服务器端的开发—Java Servlet技术  83-85
    7．3．1 JAVA Servlet的优点  84
    7．3．2 JAVA Servlet的主要方法和生命周期  84-85
  7．4 WebSuperman CAM系统结构的确定  85-86
  7．5 WebSuperman CAM系统的组成  86-87
  7．6 客户端与服务器端的通信  87-90
  7．7 WebSuperman CAM系统服务器端的开发  90-91
    7．7．1 ServerSuperman的开发  90
    7．7．2 会话管理器的开发  90-91
  7．8 WebSuperman CAM客户端的开发  91-93
    7．8．1 WebSuperman CAM客户端用户界面  91-92
    7．8．2 WebSuperman CAM系统客户端通信管理器  92
    7．8．3 WebSuperman CAM客户端交互设备  92-93
  7．9 WebSuperman CAM系统的应用  93-95
    7．9．1 WebSuperman CAM系统的访问  93
    7．9．2 模型的显示  93-94
    7．9．3 数控加工切削参数选择及刀具轨迹生成  94-95
  7．10 本章小结  95
  参考文献G  95-96
第八章总结与展望  96-98
  8．1 全文工作总结  96
  8．2 今后工作展望  96-98
致谢  98-99
攻读博士学位期间发表的论文  99-100
攻读博士学位期间参与完成的科研成果  100

基于实体模型的数控编程技术的研究与实现

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