基于Ｂ樣條的曲面生成及加工仿真研究

摘要：構造并生成了B樣條曲面以產生給定型值點的復雜零件。以參數線加工為主要方法詳細研究了該零件的加工軌跡、刀心軌跡以及切削數據的生成等；采用OpenGL技術對整個加工過程進行仿真實現，獲得了一個較好的加工代碼生成及軌跡驗證工具。

關鍵詞： B樣條曲面； 參數線法； 加工仿真； OpenGL

中圖分類號：TG502；TP311文獻標志碼：A

文章編號：1001－3695(2007)08－0231－02

0引言

CAD/CAM等軟件為數控加工提供了先進的數字化設計與制造平臺，并在制造行業中得到了廣泛應用。這些軟件有一個顯著的特點，即生成的數控代碼需要根據機床的運動特性和所采用的數控系統進行后置處理；但不同的數控機床由于其聯動的軸數、采用的數控系統不同，沒有一個通用的后置程序來進行處理。這在加工復雜曲面造型的零件中很不靈活。同時企業也不會為某一個應用單獨去購買一個專用的后置處理程序。因此，研究和開發一個能夠生成零件曲面，并能夠通過加工仿真得到合理的數控代碼是多數有數控加工能力的中小制造企業急需解決的問題。本研究采用B樣條曲面造型技術，通過三維加工仿真，研究并開發了曲面生成及加工仿真系統。

3加工過程仿真

以給定型值點為原始數據，在VC++ 6 平臺下，以OpenGL[9，10]為圖形驅動API，開發了零件加工過程仿真系統。在該系統中，定義了不同的刀具模型；按照參數線加工方法給出了加工路線，并正確地確定了刀軸矢量和擺動的情況，以適應不同坐標軸聯動的數控加工；生成相應的數控加工代碼，作為不同機床加工零件的依據。圖5是生成的B樣條曲面加工過程仿真示意圖。

圖5零件曲面加工過程仿真示意

4結束語

本文通過曲面建模及加工仿真，生成了加工代碼，并在購買的三坐標聯動數控雕銑機上進行了加工測試。結果表明，該方法生成的數控代碼在實際生產過程中是可用的，以此驗證了本文研究內容的正確性。

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注：“本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文”