精雕曲面

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北京精雕几何曲面的运用

北京精雕几何曲面的运用

北京精雕几何曲面的运用
北京精雕几何曲面是一种利用几何图形和精细雕刻而成的艺术珍品,它以中国古代传统文化为历史背景,具有浓郁的民族风格。

它以多边形、椭圆和圆弧等几何图形为基础,将它们分割成不同的小部件,再利用巧妙的拼接技术,使其形成一个整体。

随着雕刻的不断深入,更多的精细花纹和点缀也会被点缀上去,大大提升作品的艺术性和价值。

北京精雕几何曲面运用广泛,可以用来制作特殊的装饰品,如首饰、钮扣、家具、竹编等。

此外,它还可用于装饰室内外墙壁,创造出精致而富有张力的装饰效果。

此外,它还可以用来制作雕塑、图案、浮雕等艺术品。

精雕曲面雕刻路径做法

精雕曲面雕刻路径做法

精雕曲面雕刻路径做法
精雕曲面雕刻路径做法是一种利用计算机软件进行三维曲面刻
制的技术。

该技术可以通过数学公式对曲面进行建模,然后再根据刻制工艺生成精确的刻制路径。

该技术可以用于各种领域的曲面雕刻,例如机械加工领域中的模具制造、雕塑艺术中的雕刻创作等。

精雕曲面雕刻路径做法的基本原理是利用计算机软件对曲面进
行建模,然后将曲面划分为小区域,利用数学公式计算每个小区域的曲率、法向量等信息,从而得出该区域的最佳切削方向。

然后再根据切削方向生成切削路径,通过数控机床进行刻制。

该技术的优点是可以精确控制切削方向和深度,从而实现高精度、高效率的曲面雕刻。

此外,该技术还可以自动生成切削路径,无需手动干预,可以大大提高生产效率。

总之,精雕曲面雕刻路径做法是一种基于数学建模和计算机技术的高精度曲面刻制方法,具有高效率、高精度、自动化等优点,在各种领域得到了广泛应用。

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基础操作【精雕曲面设计】

基础操作【精雕曲面设计】

2 基础操作2.1对象操作2.1.1拾取与选择(点选/框选/串选/其它选择)在各种操作中,大部分命令首先都要进行对象的选择,有如下几种对象选择的方法:1. 点选将鼠标移动到指定的对象上,单击鼠标左键,对象被选中。

如图3-20所示对图形的点选。

图3-202. 框选在窗口空白处按住鼠标左键,拖动鼠标形成一个兰色的矩形线框,以鼠标点击的位置为相对点,鼠标可以向左移动,也可以向右移动。

鼠标从左到右:完全在矩形框内的对象被选中,矩形框外或与框相交的对象没有被选中,如图3-22所示。

用这种方法拾取对象时需把要选择的对象全部框住。

图3-22鼠标从右到左:凡是在矩形线框内或与矩形线框相交的所有对象均被选中,矩形框外的对象没有被选中。

我们称这种方法为相交框选,如图3-23所示。

图3-23说明: 在点选和窗选时,按住shift键进行复选(向选择集中增加元素),按住ctrl键进行反选(从选择集中减除元素)。

3. 串选在拾取与选择中,还有一种特殊的选择方式:串选。

在曲线编辑中,可能会根据需要拾取曲线链或者把曲线组合起来,这里就会用到串选。

在可能用到串选的地方,系统在导航工具栏中会出现如图3-所示串选工具栏。

其中提供了有两种串链拾取的方法:串链拾取和限制串链拾取。

图3-串链拾取:拾取一条曲线链上的任意一条曲线,系统自动进行搜索来将整个链上的所有曲线选中;点击“结束拾取”按钮或单击鼠标右键结束拾取。

“串链拾取”的效果如图3-所示。

图3-限制拾取:拾取曲线链上的开始曲线段和下一段要连接的曲线来有选择地拾取曲线链上的曲线。

选择“限制串链”模式,系统提示拾取每一条曲线,并给出拾取的方向,可以灵活的进行拾取与选择,其余操作与“串链拾取”类似,“限制串链”拾取过程如图3-所示。

图3-点击“对象过滤”按钮,弹出如图3-所示的“轮廓拾取过滤”对话框,可以设置过滤和串选参数。

图3-各选项的含义如下:曲线过滤根据曲线的类型进行过滤。

曲线的类型包括直线、圆弧、样条曲线、组合曲线、三维折线、曲面边界线和曲面边界环等。

精雕曲面精加工路径

精雕曲面精加工路径

精雕曲面精加工路径
精雕曲面精加工路径是指在数控加工中,通过对模型进行曲面分析和刀具路径规划,实现对复杂曲面的高精度加工。

其具有高效、高精、高质、高稳定等优点,被广泛应用于航空、汽车、船舶、模具等行业。

精雕曲面精加工路径的关键在于刀具路径规划。

在曲面加工中,刀具需要沿着曲面进行自适应调整,避免出现刀轨轨迹间隙或者切削力过大等问题。

因此,刀具路径规划需要考虑刀具尺寸、曲面形状、加工精度等因素,通过数学模型和仿真分析,生成适合的刀具路径方案。

常用的精雕曲面精加工路径算法包括:等高线算法、等距离算法、等曲率算法、平面分析算法等。

这些算法都基于不同的数学模型和规划原理,具有不同的优缺点,需要根据实际加工情况进行选择和调整。

精雕曲面精加工路径技术的应用,可以大幅提高加工效率和加工精度,促进产品质量的提高和工业制造的升级。

此外,随着人工智能、云计算等技术的不断发展,精雕曲面精加工路径技术也将呈现出更加广阔的发展前景和应用空间。

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08 曲面上线【精雕曲面设计】

08 曲面上线【精雕曲面设计】

第九章 曲面上线本章主要介绍与曲面有关的一些曲线的生成方法。

这些曲线一类为曲面上的特征线,例如曲面边界线、曲面组边界线、曲面流线、曲面交线等。

这类曲线隐含在曲面内,在某些情况下需要把它们显式地抽取出来,为其它操作提供便利。

另一类与曲面相关的曲线则是将曲面外的曲线通过某种方式映射到曲面上,得到贴合在曲面上的对应曲线。

这包括曲线投影、曲线包裹、曲面上画线等。

与曲面上线功能有关的菜单位于 “绘制(C )” 主菜单的“曲面上线(U )”的菜单组中。

曲线投影将一组曲线投影到曲面上,得到其投影曲线。

图9-1 曲线投影实现方法:1. 拾取需要投影到曲面上的一组曲线2. 拾取一张或一组相连的曲面作为投影基面3. 选择投影方式操作步骤:1)选择菜单项点击菜单“绘制(C)→曲面上线(U)→曲线投影(J)”。

2)拾取曲线拾取需要投影到曲面上的一组曲线。

拾取完毕点击鼠标右键。

3)拾取曲面拾取一张或一组相连的曲面作为投影基面。

拾取完毕点击鼠标右键。

4)选择投影方式在系统右边的导航条上选择投影方式。

根据所选投影方式的不同,需要执行一些不同的拾取操作。

选择“沿矢量方式”时需要拾取一个矢量,选择“以点为中心”时需要拾取一个指定点,选择“以直线为中心”时需要拾取一条指定直线。

4)点击“确定”按钮确认无误后,点击导航条上“确定”按钮。

参数定义图9-2 曲线投影参数设置投影方式将曲线投影到曲面上的方式:1)曲面最近点原始曲线上的每一点都可以在曲面上找到一个与它距离最近的点,将这些最近点依次相连即可得到原始曲线在曲面上的投影线。

2)沿矢量方向原始曲线上的每一点都可以沿一个矢量方向平行投影到曲面上,将这些投影点依次相连即可得到原始曲线在曲面上的投影线。

可以想象为用一束平行光沿指定矢量方向照射原始曲线,原始曲线落在曲面上的影子即为投影曲线3)以点为中心将原始曲线上的某一点与指定点作一连线,该连线与曲面的交点即为该点在曲面上的投影点。

将原始曲线上每一点都按这种方式投影到曲面上,即可得到投影曲线。

09-测量图形【精雕曲面设计】 (2)

09-测量图形【精雕曲面设计】 (2)

第九章测量图形为了得到图形的精确尺寸,在图形编辑变换的过程中就需要知道它的尺寸大小。

在模型构造过程中还需要随时了解已生成的图形对象的各种属性。

SurfMill提供有三种方法来查看图形的尺寸大小等属性信息,分别是:标尺显示查看属性测量功能。

9.1标尺显示通过系统上的水平和垂直标尺,可以了解图形对象的大致位置和尺寸。

当我们选中一些图形,状态条就会提示被选中图形的类型、数量和名字。

图 12-1状态条包括如下内容:●被选对象的个数:提示选择了几个对象,这里提示为“一个对象被选择”。

●类型:被选对象的类型,类型显示只对单选时有效,选择一个以上的对象后就不在显示类型,这里显示为“曲面”。

●名字:被选对象的名字,这里显示为“曲面59.2 查看图形属性1. 查看单个图形的属性选中一个图形,点击右键,弹出如图5-44所示导航菜单。

图5-44用鼠标点击“对象属性”,弹出“属性”对话框,如图5-45所示。

图5-451)“常规”标签页“常规”标签页显示了图形的坐标范围、尺寸及中心等参数:坐标范围:图形在X、Y、Z三个方向的坐标范围,也就是各坐标的最小和最大值。

尺寸及中心:显示了图形在坐标系中的位置及尺寸。

DX、DY、DZ表示图形在X、Y、Z三个方向的尺寸,CX、CY、CZ表示图形包围盒中心点的坐标值。

2)“属性”标签页点击对话框中的“属性”标签,又弹出如图5-46所示的“属性”标签页。

图5-46显示了这个图形的名称、类型、属性、定义参数等对象信息。

对于不同的对象类型,系统显示的定义参数也各不相同。

2. 查看多个图形的属性选中多个图形,查看它们的属性,如图5-47所示。

图5-47弹出如图5-48所示对话框,只显示“常规”对话框,而且常规对话框中也只显示图形组的位置和尺寸大小。

图5-489.3 测量功能通过“状态条显示”和“查看图形属性”的方法只能得到图形的长、宽、高等尺寸,但是如果想查看图形的某一点的位置,两点之间的距离、图形的长度、角度,圆弧的半径、弧度等,就必须使用“测量”工具,点击“测量(M)”弹出如图5-49所示下拉菜单。

jdpaint5.5曲面编辑、编程

jdpaint5.5曲面编辑、编程

首先在设计软件中要确定此时图形与X坐标轴轴心的相对位置,是机床上工件装在夹具上时与A轴轴心相对位置。

并且保证编程时这个位置都不要发生错位或误移。

首先打开精雕软件,进入曲面造型工具输入三维曲线曲面(曲线曲面格式应为igs),
执行软件相应功能和命令时请观察左下角状态指示和右侧导航栏
选择所要加工面并组合,提取曲面组边界线。

然后将组合曲面炸开,提取原始面。

如下图
将提取的边界线编辑,将曲线在箭头指示处采用单点打断。

用两点直线做出直线①,用直文面功能依据直线①直线②做出面③(原曲面③衔接不顺,所以需做出新曲面。

如下图
使用曲线光顺,将下图中曲线进行光顺
沿曲面偏移曲线:然后根据刀具半径大小算出第一次偏移距离,一般为刀具半径大小或小于刀具半径(根据实际情况调整)如下图,第二次、三次偏移间距最好比刀具半径小0.5以便后续调整,直到将整个曲面加工出来,
最后画出一些线,将偏移的线首尾相连,没有加工到的地方画出合适的线然后投影到组合曲面,与偏移线连接在一起,如下图
如上述方法做出清角刀要加工的曲线,同样使用沿曲面偏移。

整个曲面就可以按这些线走单线加工出来了。

接下来需要制做打孔的点,由于不是XOY面的圆,无法提取出圆心,绘制方法是绘制出圆的XY向线,取交点或者中心点即是打孔的中心点。

如上图。

曲线和点已绘制出,最后调整曲线和曲面方向,如下图
下面就是编程工作了
进入刀具路径工具:使用五轴路径向导依次
进行五轴曲线加工,需要选择轮廓线和加工面
多轴钻孔,需要选择点和加工面,红色画圈位置
最后按加工顺序输出所要的路径,到你所指定的文件夹内。

精雕曲面之桥接

精雕曲面之桥接

精雕的曲线桥接该命令用于将两条曲线或一条曲线和一个点用一条曲线快速的连接起来,两条相接的曲线能达到G1连续或G2连续。

其中,被连接的曲线可以是一条曲线或一条组合线,也可以是几何曲面的一条边界线。

命令对话框如图1所示。

图1 对话框选项说明:1、桥接类型:(1)线线桥接:在两条曲线(或组合线或几何曲面边界线)之间连接一条曲线。

(2)线点桥接:在一条曲线(或组合线或几何曲面边界线)和一个点之间连接一条曲线,运行命令时先选择曲线再选择点。

(3)点线桥接:在一个点和一条曲线(或组合线或几何曲面边界线)之间连接一条曲线,运行命令时先选择点再选择曲线。

2、端点连续条件:(1)端点1:桥接曲线的第一个端点,在绘图区内用“1”标识,如图2所示。

(2)端点2:桥接曲线的第二个端点,在绘图区内用“2”标识,如图2所示。

注意:选择曲线时,鼠标在曲线上点选的位置更接近曲线的哪一端,则在哪一端进行连接。

(3)G0连续:零阶几何连续,即位置连续。

(4)G1连续:一阶几何连续,即切矢连续。

(5)G2连续:二阶几何连续,即曲率连续。

说明:1、选择端点连续条件的下拉列表框如图3所示。

2、两端G1连续时,得到的曲线如图2所示,端点处有两个控制顶点可以调节。

两端G2连续时,得到的曲线如图4所示,端点处有3个控制顶点可以调节。

3、当选择“线点桥接”或“点线桥接”时,桥接曲线与点连接处只能是G0连续。

图2 G1连续图3 端点连续条件图4 G2连续3、曲线裁减:选中该选项,当拖动桥接曲线端点处的第一个控制顶点不在所连接曲线的端点处时(如图5所示),点击鼠标右键确定,保存桥接的曲线,同时将所连接的曲线在连接点以外的一段裁减掉(如图6所示)。

注意:该选项对于选择的曲面边界线不起作用。

4、曲线组合:选中该选项,生成并保存桥接曲线时,自动将桥接的曲线和两端相连的曲线组合成一条组合曲线。

注意:该选项对于选择的曲面边界线或(“线点桥接”或“点线桥接”时选择的)点不起作用。

06 曲面构建【精雕曲面设计】

06 曲面构建【精雕曲面设计】
每个拾取步骤会产生一组拾取对象(拾取结果),因此,在操作导航条中都会有一个拾取对象列表框与相应的拾取步骤对应,用于显示被选中对象的名字(系统中每个图形对象都有一个唯一的名字),如图7-4所示。在每个拾取步骤中,依次用鼠标左键拾取满足该步骤所要求条件的对象,被选中的对象的名字将出现在对应的列表框中。在拾取对象列表框中选中对象的名字,其对应的图形就会闪亮。
切平面:在曲面一点P(u,v)处,沿U等参数线方向得到一个切矢量pu,沿V等参数线方向得到一个切矢量pv,这两个切矢量所组成的平面就是曲面在该点处的切平面。
法矢量:切平面在点p处的垂线,就是曲面在该点处的法矢量。如图7-3所示。
NURBS曲面具有与NURBS曲线相似的性质。
1)凸包性:曲面被包含在由控制点所构成的网格内。
5)转换为网格面,实现与网格面各种算法的有机结合。
6)描述曲面的数据量小,生成刀具路径快;同时易于保存和传输。
7)在进行比例、缩放变换时,不影响曲面的光滑程度,而且变换速度快。
7.2
7.2.1
几何曲面主要包含两种曲面类型,标准曲面和NURBS曲面。
标准曲面是可以用简单的函数来表达的规则曲面,包括球面、柱面、锥面等。标准曲面做各种操作时速度比较快,这是标准曲面的一个优点。标准曲面可以转化为NURBS曲面,转化为NURBS曲面后具有NURBS曲面的所有性质。
1)凸包性:曲线被包含在由控制点所构成的多边形内。
2)边界性质:控制点的首末点与曲线端点重合。
3)控制点所形成的多边形其第一段、最后一段,与曲线的端点相切。
4)局部性:修改某一个控制点的位置,只影响曲线与控制点临近部分的的形状,而不会波及整个曲线。
5)权因子的调形性:权因子具有明显的几何意义。如图7-2所示,只改变与控制点D3对应的权因子 的大小,其它值保持不变。则随着 从0变化到1时,曲线将越来越靠近控制点D3.

精雕曲面精加工路径

精雕曲面精加工路径

精雕曲面精加工路径
精雕曲面精加工路径是指在数控加工中,针对复杂曲面零件的加工过程中所采用的一种针对性强的加工路径策略。

其目的是通过合理的路径规划,充分利用机床的加工能力,实现对曲面零件的高精度加工。

精雕曲面精加工路径的设计需要考虑以下因素:
1. 曲面零件的形状特征,包括曲率半径、曲面倾角等。

2. 刀具的几何形状和尺寸,包括刀具的直径、长度、切削角度等。

3. 机床的刚性和精度,包括机床的进给速度、切削速度等。

基于以上因素,精雕曲面精加工路径设计的主要目标是最大程度地提高加工效率和加工精度。

具体而言,需要避免在曲面零件加工过程中产生不必要的残留材料,同时保证刀具的切削量和进给速度的合理匹配,避免机床振动和切削力过大的情况发生。

在具体的加工路径规划中,通常采用三维仿真软件进行模拟和验证。

通过模拟,可以得到不同路径方案的加工效果和加工质量,从而选择最优的加工路径方案,提高加工效率和加工质量。

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精雕曲面雕刻路径做法

精雕曲面雕刻路径做法

精雕曲面雕刻路径做法
精雕曲面雕刻路径做法是指在雕刻过程中,通过对曲面进行精细分析和计算,确定出最佳的雕刻路径,以达到精雕细刻的效果。

其具体做法包括以下几个步骤:
1. 对待雕刻的曲面进行分析,找出曲面的几何特征,比如斜率、曲率等,以及曲面上的凸起和凹陷部分。

2. 根据曲面的几何特征,确定出最佳的雕刻路径,使得刀具能够跟随曲面的形状进行移动,同时最小化刀具与曲面之间的距离差,从而达到精雕细刻的效果。

3. 对于需要进行多次雕刻的曲面,可以采用分层雕刻的方式,即先对表面进行一次整体雕刻,然后再进行局部的精细雕刻,以达到更加完美的效果。

总之,精雕曲面雕刻路径做法是一种相对较为复杂的雕刻技术,需要具备一定的雕刻经验和技能,但可以在保证雕刻质量的同时,提高雕刻效率和精度。

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精雕曲面练习题

精雕曲面练习题

精雕曲面练习题在学习精雕曲面之前,我们需要了解曲面的基本概念和特性。

曲面是由二维平面上的曲线通过旋转、偏移、缩放等操作得到的三维几何体。

精雕曲面是指通过精确的调整参数和控制点,以达到更加平滑和精确的曲面效果。

本文将介绍一些精雕曲面的练习题,以帮助读者更好地掌握曲面设计。

1. Bezier曲面练习题Bezier曲面是一种常见的精雕曲面类型,由多个Bezier曲线组成。

以下是一个Bezier曲面练习题:给定以下控制点坐标:P00 = (0, 0, 0), P01 = (0, 1, 1), P02 = (0, 2, 0)P10 = (1, 0, 2), P11 = (1, 1, 4), P12 = (1, 2, 2)P20 = (2, 0, 0), P21 = (2, 1, 1), P22 = (2, 2, 0)使用Bezier曲面算法,计算得到该曲面的细分点坐标。

可以采用任何合适的编程语言或者软件来实现计算。

2. B样条曲面练习题B样条曲面是另一种常见的精雕曲面类型,它可以通过调整控制点的权重来改变曲面的形状。

以下是一个B样条曲面练习题:给定以下控制点及其权重:P00 = (0, 0, 0), P01 = (0, 1, 1), P02 = (0, 2, 0), P03 = (0, 3, 1)P10 = (1, 0, 2), P11 = (1, 1, 4), P12 = (1, 2, 2), P13 = (1, 3, 3)P20 = (2, 0, 0), P21 = (2, 1, 1), P22 = (2, 2, 0), P23 = (2, 3, 2)P30 = (3, 0, 2), P31 = (3, 1, 3), P32 = (3, 2, 2), P33 = (3, 3, 0)使用B样条曲面算法,计算得到该曲面的细分点坐标。

同样,可以选择合适的编程语言或者软件进行计算。

3. NURBS曲面练习题NURBS(Non-Uniform Rational B-Spline)曲面是一种能够更加灵活地表达曲面形状的方法,它通过调整控制点的权重和节点向量来实现。

07 曲面编辑【精雕曲面设计】

07 曲面编辑【精雕曲面设计】
2)拾取组合曲面
拾取需要被炸开的一个或多个组合曲面
3)点击“确定”按钮
确认无误后,点击导航条上“确定”按钮。
参数定义

功能异常说明

曲面延伸
将曲面沿边界进行平滑延伸。在实际绘图时,由于某种原因,可能使绘制的曲面不到位,短了或窄了,这时可用曲面延伸功能对曲面进行延伸。
图8-2曲面延伸
实现方法:
1.拾取需要进行延伸的曲面.
3.设置裁剪方式等参数
4.拾取要删除的曲面块
操作步骤:
1)选择菜单项
点击菜单“曲面(G)→曲面裁剪(M)→面面裁剪(C)”。
2)拾取曲面组1
依次拾取第一组曲面。
拾取完毕点击鼠标右键进入下一步
3)拾取曲面组2
依次拾取第二组曲面。
注意两组曲面将以不同颜色显示,以方便区分。
4)设置参数
在右边导航条上设置与裁剪有关的一些参数。各参数具体含义请参考“参数定义”中的说明。
计算两组曲面的交线,用交线作为剪刀线对曲面进行裁剪。因此只有两曲面有交线时才能进行面面裁剪。
系统首先计算两组曲面的交线,然后用交线作为剪刀线对两组曲面进行分割,最后由用户在分割出来的曲面片中选择要去除的曲面片。两组曲面可以进行相互裁剪。
图8-10 面面裁剪
实现方法:
1.拾取要裁剪的第一组曲面
2.拾取要裁剪的第二组曲面
或点击“曲面工具条”中的“ ”图标
2)拾取第一根曲面边界线或曲线
拾取第一根需要进行融接的曲面的边界线或曲线。
如果是对曲面进行融接应拾取其需要进行融接的那根边界线(注意是拾取曲面边界线而不是拾取曲面),如果是对曲线进行融接则直接拾取该曲线。
3)拾取第二根曲面边界线或曲线
拾取第二根需要进行融接的曲面的边界线或曲线。

精雕曲面精加工路径

精雕曲面精加工路径

精雕曲面精加工路径一、引言精雕曲面精加工路径是数控加工中的一项重要技术,它能够实现对复杂曲面的高精度加工。

本文将从曲面加工路径的概念、应用、算法和优化等方面进行探讨,以期全面了解和掌握这一技术。

二、概念精雕曲面精加工路径是指在数控加工过程中,根据曲面的几何形状和加工要求,确定机床刀具相对于工件表面的运动路径。

这个路径需要满足加工精度的要求,同时也要考虑加工效率和刀具寿命等因素。

三、应用精雕曲面精加工路径广泛应用于模具制造、航空航天、汽车制造、电子设备等领域。

在模具制造中,精雕曲面精加工路径可以实现对复杂模具表面的刻蚀、研磨和抛光等加工操作。

在航空航天领域,它可以用于加工飞机的叶片、舵面等复杂曲面部件。

在汽车制造中,精雕曲面精加工路径可以应用于车身、发动机缸体等部件的加工。

在电子设备制造中,它可以用于加工手机壳、笔记本电脑外壳等外观件。

四、算法精雕曲面精加工路径的生成算法有很多种,常见的有离散点法、曲面插补法和等高线法等。

离散点法是通过取样点来表示曲面形状,并在取样点之间进行线性插值,得到刀具运动路径。

曲面插补法则是根据曲面的数学方程,计算出刀具在曲面上的位置和姿态。

等高线法是将曲面切割成一系列等高线,然后通过沿等高线方向进行加工。

这些算法各有特点,可以根据实际需要选择合适的算法。

五、优化精雕曲面精加工路径的优化是提高加工效率和加工质量的关键。

常见的优化方法有路径平滑、削减空行、刀具补偿和加工参数调整等。

路径平滑是通过优化刀具运动路径,减少刀具运动速度的变化,从而降低振动和噪音。

削减空行是尽量减少刀具在空中移动的时间,提高切削效率。

刀具补偿是根据刀具的半径和轨迹偏差,对加工路径进行修正,确保加工精度。

加工参数调整是根据不同的曲面形状和加工要求,调整加工速度、进给量和切削深度等参数,优化加工效果。

六、总结精雕曲面精加工路径是数控加工中的一项重要技术,它能够实现对复杂曲面的高精度加工。

在实际应用中,我们需要根据曲面的几何形状和加工要求,选择合适的算法和优化方法,以达到最佳的加工效果。

05 图形变换【精雕曲面设计】

05 图形变换【精雕曲面设计】

6. 图形变换6.1 基本图形变换包括平移变换、旋转变换、镜像变换、倾斜变换和放缩变换五种。

6.1.1 平移变换在当前绘图平面上将图形从一个位置移动或复制至另一位置。

导航工具栏中的选项如图8-5:图8-5 平移变换导航工具栏选项图形有两种平移方法:两点法和偏移量法。

1.两点法:定义平移的基点和移动点,通过这两个点确定的平移方向和距离来进行平移变换;(**********************)2.偏移量法:通过直接定义图形在当前绘图平面坐标系中XY Z方向上的偏移量确定出图形的新位置来进行平移变换;平移变换>> 两点法定义平移的基点和移动点,通过这两个点确定的平移方向和距离来进行平移变换。

图8-6 两点法平移变换实现方法:1.选择要平移的图形;2.点击菜单项;3.输入平移基点;4.输入平移移动点。

操作步骤:说明:在没有任何命令执行时,先选中一个或多个图形,然后用鼠标直接拖动可以将它们在当前绘图平面内进行移动。

平移变换>> 偏移量法直接定义图形在当前绘图平面坐标系中XY Z方向上的偏移量确定出图形的新位置。

实现方法:1.选择要平移的图形;2.点击菜单及导航工具栏按钮;3.定义图形在横向、纵向和高度方向上的偏移量。

点击导航工具栏中的图8-8 图形偏移量定义对话框说明:横向距离、纵向距离和高度距离分别是在当前绘图平面坐标系中XYZ三个方向上平移量。

若要相对于世界坐标系统定义平移距离,参照<3D平移变换>。

6.1.2 旋转变换在当前绘图面上将图形绕一指定点(旋转基点)旋转一定的角度。

图* 旋转变换实现方法:1.选择要旋转的图形对象;2.点击菜单项;3.输入旋转基点和参考点;4.输入旋转角度。

操作步骤:参数选项:导航工具栏中的选项如图*:图* 旋转变换导航工具栏选项说明:1.旋转基点和参考点定义了旋转变换的0角度方向;旋转角度是绕基点从此0角度方向上逆时针转过的角度(如图*);图* 旋转角度2.本命令只能将图形在当前绘图平面内进行旋转变换。

北京精雕 弦高误差 角度误差 曲面平坦系数

北京精雕 弦高误差 角度误差 曲面平坦系数

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精雕曲面之桥接

精雕曲面之桥接

精雕的曲线桥接该命令用于将两条曲线或一条曲线和一个点用一条曲线快速的连接起来,两条相接的曲线能达到G1连续或G2连续。

其中,被连接的曲线可以是一条曲线或一条组合线,也可以是几何曲面的一条边界线。

命令对话框如图1所示。

图1 对话框选项说明:1、桥接类型:(1)线线桥接:在两条曲线(或组合线或几何曲面边界线)之间连接一条曲线。

(2)线点桥接:在一条曲线(或组合线或几何曲面边界线)和一个点之间连接一条曲线,运行命令时先选择曲线再选择点。

(3)点线桥接:在一个点和一条曲线(或组合线或几何曲面边界线)之间连接一条曲线,运行命令时先选择点再选择曲线。

2、端点连续条件:(1)端点1:桥接曲线的第一个端点,在绘图区内用“1”标识,如图2所示。

(2)端点2:桥接曲线的第二个端点,在绘图区内用“2”标识,如图2所示。

注意:选择曲线时,鼠标在曲线上点选的位置更接近曲线的哪一端,则在哪一端进行连接。

(3)G0连续:零阶几何连续,即位置连续。

(4)G1连续:一阶几何连续,即切矢连续。

(5)G2连续:二阶几何连续,即曲率连续。

说明:1、选择端点连续条件的下拉列表框如图3所示。

2、两端G1连续时,得到的曲线如图2所示,端点处有两个控制顶点可以调节。

两端G2连续时,得到的曲线如图4所示,端点处有3个控制顶点可以调节。

3、当选择“线点桥接”或“点线桥接”时,桥接曲线与点连接处只能是G0连续。

图2 G1连续图3 端点连续条件图4 G2连续3、曲线裁减:选中该选项,当拖动桥接曲线端点处的第一个控制顶点不在所连接曲线的端点处时(如图5所示),点击鼠标右键确定,保存桥接的曲线,同时将所连接的曲线在连接点以外的一段裁减掉(如图6所示)。

注意:该选项对于选择的曲面边界线不起作用。

4、曲线组合:选中该选项,生成并保存桥接曲线时,自动将桥接的曲线和两端相连的曲线组合成一条组合曲线。

注意:该选项对于选择的曲面边界线或(“线点桥接”或“点线桥接”时选择的)点不起作用。

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4.主要参数
放射中心:指放射走刀路径收缩处的位置。用户可以自己指定,也可以选择图形的中心作为放射中心。
角度间距:指相邻两条路径在水平面上投影的夹角大小。
起始角度:指放射走刀的第一条路径与X轴正向的夹角。
角度范围:指放射走刀的第一条路径扫掠到最后一条所划过的角度范围。
从里向外走刀:选择该选项后,路径从内向外。
加工平坦面(与水平面的最大夹角):选择该选项后,“与水平面的最大夹角”编辑框变为有效状态。通过设置与水平面的最大夹角,可以加工斜度小于该夹角的平坦面。该夹角值一般取在15度到25度之间。
文件→输入→点阵图形→打开→查找范围→桌面→JD文件夹类型(bmp)→桃子→打开
点击造中图片→变换→图形聚中→确定(F6图像最大化)
平行截线精加工
1.使用场合
平行截线精加工在曲面精加工中使用最为广泛,特别适用于曲面较复杂但陡峭面不太多的场合。
2.优点
加工效率高,吃刀量较均衡。
3.缺点
为了减少刀具空跑,时常使用往复走刀,这样会导致刀具在加工过程中时而顺铣,时而逆铣,刀具受力不均,工件侧壁质量较难保证。
4.主要参数
往复走刀:选择该复选框,刀具在加工时会往复运动加工。否则,刀具在往一个方向运动时加工,另一个方向运动时提刀空跑到另一端。但对一组首尾相接的面环作流线加工,当处于横切状态时,若不选择往复走刀,刀具可以一圈一圈的按一个方向对工件进行加工,不存在提刀空跑的情况。
偏移方向:指路径相对于加工曲面的方向。该方向可以由系统计算时自动确定,也可以指定为法矢的正方向或负方向。该选项仅对单个面(或一组不存在边界关系的面)加工时有用。当选中的一组加工面存在边界连结关系时,该选项无效。
4.主要参数
路径间距:此处的路径间距用作相邻两路径的最大距离,估算参数域上路径的间距。注意该值并非实际意义上的路径间距,一般而言相邻路径间的距离一般都小于该值,最大距离处和该值相当。
切削方向:指流线走刀的走刀方向,是沿着U方向走还是V方向走。对于单个的曲面,通过修改该参数能够改变走刀的方向。对于一组有边界相连关系的曲面,修改该参数能引起走主要用于曲面数量较少、曲面相对较简单的场合。
2.优点
加工过程中刀具沿着曲面的流线运动,运动较平稳,路径间距疏密适度,加工零件表面的质量较高。当多张曲面边界相连时,可以联合在一起沿着曲面的流线加工。
3.缺点
当曲面较小、较多时,不适宜用曲面流线加工。因为此时各面很可能会分别加工,路径的走向较混乱。
5.示例
环绕等距精加工
1.使用场合
平行截线精加工在曲面精加工中使用最为广泛,特别适用于曲面较复杂但陡峭面不太多的场合。
2.优点
加工效率高,吃刀量较均衡。
3.缺点
为了减少刀具空跑,时常使用往复走刀,这样会导致刀具在加工过程中时而顺铣,时而逆铣,刀具受力不均,工件侧壁质量较难保证。
当使用平坦面和陡峭面加工时,会有三个编辑框变为有效状态,即:与水平面夹角、最短路径长度、路径延长长度。在加工平坦面时,与水平面夹角指加工路径与水平面的夹角不得超过该角度,超过的陡峭部分被截断去掉。在加工陡峭面时,与水平面夹角指加工路径与水平面的夹角必须超过该角度,未达到该角度的平坦部分被截断去掉。最短路径长度指被截断留下路径的最小长度,凡长度小于该值的都被去掉。路径延长长度是指在留下路径的两端向外延长的长度。该值过大可能导致本该分开的两条路径相连。
往复走刀:选择该复选框,刀具在加工时会往复运动加工。否则,刀具在往一个方向运动时加工,另一个方向运动时提刀空跑到另一端。
边界精修一次及精修量:当选择边界精修一次选项时,精修量编辑框会变为有效状态。此时,会生成沿边界修边的路径。使用该方法能够方便的保证加工域侧壁的质量。
5.示例
曲面流线精加工
网格精度:该值为计算时构造的网格模型的网格精度。当模型有较多细节时,例如和刀具直径相当的槽或小夹角缝隙时,需要适当调小该值,以便计算较精确的路径。否则,会在上述位置出现较混乱的路径。缺省情况下该值为1.0,用户在使用需要调小该值时一般取0.5、0.2。注意,该值最好不要设置来小于0.1。当模型确实太小,刀具也很小,需要加工到其中的细节时,可以考虑使用将模型和刀具同时放大10(n)倍,在生成路径后在将路径缩小为1/10(1/n)倍的方法。注意在网格精度过小(<0.05)时,内部计算允许的误差将与有效数值相当,导致计算失败。另外,在该值设置过小时,将大大的增加计算量,导致计算时间很长。
起点:此处共用四个选项(0,0), (0,1), (1,0), (1,1),分别对应曲面矩形参数域上的四个角点。通过改变该选项,可以设定路径的起刀点。
等距进给:该项应当去掉。他是最初用于布点的,之后都用递归调用用弓高控制。
路径自交检查:用于对路径进行干涉检查。与“避免过切所有可见曲面”选项不同处在于该自交检查仅对用户选中的加工面进行干涉检查。考虑是否去掉。
路径间距:指相邻两条路径在水平面上投影的距离。该值的大小会决定残留量的大小、加工效率、加工质量以及刀具的寿命。
路径角度:指走刀方向与X轴正房向的夹角。
往复走刀:选择该复选框,刀具在加工时会往复运动加工。否则,刀具在往一个方向运动时加工,另一个方向运动时提刀空跑到另一端。
优化走刀方向:选择该选项可以对分块区域的走刀方向进行优化,使得走刀方向在改区域较长边的方向上。
5.示例
等高外形精加工
1.使用场合
等高外形精加工主要用于加工曲面较复杂、侧壁较陡峭的场合。由于等高加工在加工过程中高度保持不变,所以该加工方法能够大大地提高机床的稳定性,从而提高加工工件的质量。该加工方法常和平坦面加工(平行截线加工的一种模式)结合使用,特别适用于现代高速加工。
2.优点
加工时机床运行特别稳定,刀具受力均衡,加工过程中加工(顺逆铣)方向保持不变,不会出现扎刀的现象,能够获得加工质量较高的侧壁。
4.主要参数
路径间距:指相邻两条路径在水平面上投影的距离。该值的大小会决定残留量的大小、加工效率、加工质量以及刀具的寿命。
5.示例
成组平面精加工
1.使用场合
当模型凸凹处较明显,侧壁接近竖直壁,底面接近平面时,成组平面精加工就特别适合于对底面的加工。
2.优点
由于被加工面接近于水平面,可以方便的将平面加工的方法引入到模型底面的加工。成组的水平面可以同一的生成路径;在加工过程中,各面有能够相对独立的加工。该方法既能提高生成路径的效率,又能够保证各面的加工质量。
5.示例
6.使用技巧
当模型整体为形腔模具而模具中央有高出最外轮廓的凸台时,需要将上层突出部分按照实体零件加工,下层能明显看到最外轮廓的部分用形腔模具方法加工。
当对凸起零件作等高外形加工,可能要将物体切掉时,应当将等高外形加工分为两步完成。一步为对上层部分的加工,另一步(也是最后一步)为剩余1-2毫米的等高加工,以便将模型切下来。
提取曲面边界:选择该选项会由系统自动计算曲面的边界线来限定走刀的范围。在该选项被选中时,用户选择的其他边界线将无效。该功能特适用于边界较复杂、侧壁有缺口的情况。因为在这种情况下由用户构造边界线特别复杂费时,但是若没有边界线,会导致路径在模型的内侧和外壁交织的缠绕无法分离的情况。在选择该选项后,能够将位于边界外部的路径自动裁剪删除。
连刀方式:对于空间路径的连接一共提供四种方式,即:沿曲面连结、折线连结、圆弧连结和光滑连结。由于连刀时需要进行干涉检查,当某种方式无法满足不干涉要求时,需要改变连结方法,改变连结方法的顺序如下:圆弧连结、光滑连结、折线连结、沿曲面连结。也就是当圆弧连结失败时,改用光滑连结,若仍失败改用折线连结,以此类推。一组中的两条路径在连结时,若前三种方法都失败,也必然可以用沿曲面连结对路径进行连结。过渡弧度和引出长度分别指圆弧连结时的圆弧半径,以及光滑连结时的冲出量。这两值越大,连刀线越长,过渡效果越好,但也越容易引起干涉,最终改用其他方法连结。
零件类型:分为实体零件和型腔模具。对于实体零件,会生成零件最外轮廓的路径,以便将外形加工出来。对于型腔模具,不能生成最外轮廓的路径,以保证模具与毛坯材料相连。需特别注意的是,对于某些侧壁不整齐、有缺口的产品模型在加工时不能单纯的用零件类型来区分是否需要保留或删除最外轮廓的路径。此时,需要通过提取曲面边界来限定路径的范围。这将在下面介绍。
3.缺点
为了获得质量较高的侧壁(曲面构成的),需要减小高度间距(一般取0.2),这样导致加工时间较长,效率不高。另外对于侧壁有缺口的情况,需要填补缺口,缺口处的加工路径也处于空跑状态。
4.主要参数
高度间距:指相邻两层路径的高度差。
下刀位置:指从顶视图投影看,下刀相对于一个矩形区域的位置。该选项对于单个凸起(或单个凹坑)的零件在决定下刀、连刀位置影响较大。(对于较复杂零件的下刀、连刀位置意义不大。)譬如,对于一个一端较陡峭、一端叫平缓的单个凸起零件进行加工时,就应当将下刀位置指定在较陡峭一端的附近。这样就能使连刀路径在零件的陡峭处,连刀距离较短。
加工模式:平行截线加工共用三种模式:所有面、平坦面和陡峭面。缺省情况下为加工所有面。但根据需要可能需要分别加工平坦面和陡峭面。例如:在用等高加工加工完侧壁后需要对底部较平坦的部分进行补加工。此时,应当用加工平坦面的功能。再如,为避免刀具上下穿动加工,也应当使用平坦面加工功能。而陡峭面加工功能主要用于侧壁陡峭,而且无法用等高线加工时。
连刀方式:对于空间路径的连接一共提供四种方式,即:沿曲面连结、折线连结、圆弧连结和光滑连结。由于连刀时需要进行干涉检查,当某种方式无法满足不干涉要求时,需要改变连结方法,改变连结方法的顺序如下:圆弧连结、光滑连结、折线连结、沿曲面连结。也就是当圆弧连结失败时,改用光滑连结,若仍失败改用折线连结,以此类推。一组中的两条路径在连结时,若前三种方法都失败,也必然可以用沿曲面连结对路径进行连结。过渡弧度和引出长度分别指圆弧连结时的圆弧半径,以及光滑连结时的冲出量。这两值越大,连刀线越长,过渡效果越好,但也越容易引起干涉,最终改用其他方法连结。
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