机械工程学报
機械工程學報
궤계공정학보
CHINESE JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING
2013年
3期
137-144
,共8页
自由曲面%图案雕刻%刀具轨迹
自由麯麵%圖案彫刻%刀具軌跡
자유곡면%도안조각%도구궤적
利用五轴数控机床在自由曲面上快速生成美观的图案在珠宝纹饰雕刻、吹塑/挤压模具图案制作、复杂产品外观图案的自动喷绘等方面具有潜在的广泛应用.针对目前图案映射对单一参数曲面参数域处理的依赖,提出一种可应用于复合裁剪曲面、网格曲面甚至点云曲面的三维复杂图案雕刻方法.利用图像边界处理技术,将二维的数字图案转化为可用于数控加工的离散点集.进而根据保角映射(Angle-based flattening,ABF)原理,将目标曲面映射到二维平面域,建立三维曲面与二维平面域之间的一一映射关系.以此映射为向导,提出基于面积坐标的线性映射方法,将离散图案逆映射到目标曲面上.根据选择的刀具参数及给定的切削深度,生成用于三维复杂图案雕刻的刀具轨迹,并进行雕刻仿真试验和实际雕刻加工试验.试验结果证明,所提方法简单实用,能够在复杂自由曲面上生成美观的雕刻图案.
利用五軸數控機床在自由麯麵上快速生成美觀的圖案在珠寶紋飾彫刻、吹塑/擠壓模具圖案製作、複雜產品外觀圖案的自動噴繪等方麵具有潛在的廣汎應用.針對目前圖案映射對單一參數麯麵參數域處理的依賴,提齣一種可應用于複閤裁剪麯麵、網格麯麵甚至點雲麯麵的三維複雜圖案彫刻方法.利用圖像邊界處理技術,將二維的數字圖案轉化為可用于數控加工的離散點集.進而根據保角映射(Angle-based flattening,ABF)原理,將目標麯麵映射到二維平麵域,建立三維麯麵與二維平麵域之間的一一映射關繫.以此映射為嚮導,提齣基于麵積坐標的線性映射方法,將離散圖案逆映射到目標麯麵上.根據選擇的刀具參數及給定的切削深度,生成用于三維複雜圖案彫刻的刀具軌跡,併進行彫刻倣真試驗和實際彫刻加工試驗.試驗結果證明,所提方法簡單實用,能夠在複雜自由麯麵上生成美觀的彫刻圖案.
이용오축수공궤상재자유곡면상쾌속생성미관적도안재주보문식조각、취소/제압모구도안제작、복잡산품외관도안적자동분회등방면구유잠재적엄범응용.침대목전도안영사대단일삼수곡면삼수역처리적의뢰,제출일충가응용우복합재전곡면、망격곡면심지점운곡면적삼유복잡도안조각방법.이용도상변계처리기술,장이유적수자도안전화위가용우수공가공적리산점집.진이근거보각영사(Angle-based flattening,ABF)원리,장목표곡면영사도이유평면역,건립삼유곡면여이유평면역지간적일일영사관계.이차영사위향도,제출기우면적좌표적선성영사방법,장리산도안역영사도목표곡면상.근거선택적도구삼수급급정적절삭심도,생성용우삼유복잡도안조각적도구궤적,병진행조각방진시험화실제조각가공시험.시험결과증명,소제방법간단실용,능구재복잡자유곡면상생성미관적조각도안.
