中文名 | 自由曲面 | 主要用途 | 各種玩具成型塑料模等 |
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主要用于汽車拉伸模型、注模、輪機葉片、艦船螺旋槳及各種玩具成型塑料模等,隨著自由曲面應(yīng)用的日益廣泛,對自由曲面的設(shè)計、加工越來越受到人們的關(guān)注己成為當(dāng)前數(shù)控技術(shù)和CAD/CAM的主要應(yīng)用和研究對象。
自由曲面加工包括曲面造型、曲面光順、軌跡規(guī)劃和數(shù)控編程等。其中NC軌跡的生成是自由曲面加工的關(guān)鍵,而對于形狀復(fù)雜的自由曲面零件,如何解決NC軌跡生成過程中的干涉處理又是其中的關(guān)鍵。過程大致總結(jié)如下:首先在被加工曲面上規(guī)劃刀具路徑,確定合理的走刀步距,在給定的步距點上檢查干涉情況,消除干涉確定該步距點上所要求的刀位點。沿著刀具路徑,計算出每一步距上刀位點,它們的有序集合就在被加工曲面上形成了一條數(shù)控刀具軌跡。 2100433B
自由曲面是工程中最復(fù)雜而又經(jīng)常遇到的曲面,在航空、造船、汽車、家電、機械制造等部門中許多零件外形,如飛機機翼或汽車外形曲面,以及模具工件表面等均為自由曲面。工業(yè)產(chǎn)品的形狀大致上可分為兩類或由這兩類組成:一類是僅由初等解析曲面例如平面、圓柱面、圓錐面、球面等組成。大多數(shù)機械零件屬于這一類??梢杂卯嫹◣缀闻c機械制圖完全清楚表達和傳遞所包含的全部形狀信息。另一類是不能由初等解析曲面組成,而由復(fù)雜方式自由變化的曲線曲面即所謂的自由曲線曲面組成。例如飛機,汽車,船舶的外形零件。自由型曲線曲面因不能由畫法幾何與機械制圖表達清楚,成為擺在工程師面前首要解決的問題。
不需要畫上去,你在梁套定額的時候套上抹灰和刷涂料的定額子目,然后選擇正確的工程量代碼就可以了。這樣同樣可以出量的。
曲面電視非要坐正中間才能看的,真的不能茍同。 *曲面的招牌在于:①從更偏的角度看,曲面和平板相比觀看效果更不容易失真。當(dāng)然,不是說所有角度都能看,要是站在電視邊框看我也無力辯解②進店看的感受就是,立體...
如圖這個彎曲的面要怎么畫? 答:可用畫弧的方法畫的。
自由曲面特征識別方法的種類己經(jīng)很多,從整體上可以將它們分為兩大類,一類是基于邊界匹配的特征識別方法,另一類是基于立體分解的特征識別方法。Ratnakar Sonthi在1997年提出了一種基于曲率區(qū)域表示的特征識別方法。Eelco van den Berg等在2002年提出了一種基于形狀匹配的自由形狀特征識別算法。
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評分: 4.4
自由曲面磁粒光整加工的研究 山東工程學(xué)院 趙玉剛 大連理工大學(xué) 周錦進 金洙吉 劉愛華 摘 要 磁粒的加工能力不僅受加工間隙 、磁場強度 、磁粒的成分和粒度 、磁極的旋轉(zhuǎn) 速度和進給速度 、加工材料的導(dǎo)磁性能以及磨料液等因素的影響 ,而且受磁極形狀的影響 。本 文在介紹自由曲面磁粒光整加工原理的基礎(chǔ)上 ,通過實驗對采用球頭磁極加工曲面存在的問 題進行了研究分析 ,并找到了具體解決的辦法 。實驗表明工具磁極表面開槽可以大幅度地提 高磁粒加工的能力和使用范圍 。 Abstact The ability of magnetic abrasive finishing is not only affected by some factors such as clearance between magnetic pole and workpiece ,magn
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評分: 4.7
針對LED路燈反射器設(shè)計中存在的中心光強較強、兩邊漸弱、均勻度不高等問題提出了一種新的"V型結(jié)構(gòu)"光學(xué)反射器,該結(jié)構(gòu)的反射器將每一個路燈覆蓋的照明區(qū)域等分成兩部分。由能量守恒原理建立起LED光源出射光線的角度與照明平面上的坐標(biāo)的對應(yīng)關(guān)系,根據(jù)對應(yīng)關(guān)系計算反射器自由曲面上的點坐標(biāo),通過建模軟件把諸多點擬合成曲面實體,將實體導(dǎo)入光學(xué)軟件進行照明仿真。結(jié)果表明:該路燈反射器的照度均勻度達到77.85%,可在目標(biāo)路面上形成照度均勻的矩形光斑。
《自由曲線曲面造型技術(shù)》的內(nèi)容包括微分幾何基礎(chǔ)、扎斯曲面、貝齊埃方法和NURBS方法、散亂點插值曲面、求交和光順以及在 ZI世紀(jì)的 CAD/CAM系統(tǒng)中有望采用的自由型變形、偏微分方程、能量優(yōu)化和小波技術(shù)等新的造型方法?!蹲杂汕€曲面造型技術(shù)》全面地反映了作者25年來在自由曲線曲面造型領(lǐng)域從事教學(xué)和研究的成果。全書共十八章。第一章至第三章為基礎(chǔ)部分;第四章敘述孔斯構(gòu)造跨界連續(xù)自由曲面的原理;第五章為貝齊埃方法;第六章至第十章論述B樣條方法的原理與應(yīng)用,強調(diào)B樣條基函數(shù)的生成、性質(zhì)及其對曲線曲面形狀的影響,詳細介紹作者關(guān)于 NURBS曲面的研究成果;第十一章至第十五章依次論述三角域曲面、散亂點插值曲面、自由型變形、偏微分方程方法以及能量法曲面造型,強調(diào)這些方法的原理、算法步驟與適用范圍;第十六章論述小波技術(shù)在自由曲線曲面多分辨率表示、光順及數(shù)據(jù)壓縮方面的應(yīng)用。最后兩章分別論述曲線曲面求交和光順問題?!蹲杂汕€曲面造型技術(shù)》可供高等學(xué)校宇航、汽車、船舶、計算機、機械、模具、地質(zhì)、氣象、醫(yī)學(xué)以及工業(yè)造型等領(lǐng)域有關(guān)專業(yè)作為教材。同時,對從事CAD/CAM/CAE系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用或?qū)η嬖煨陀信d趣的研究人員和工程技術(shù)人員也具有重要的參考價值。
玻璃自由曲面玻璃輪廓度及R角大小測量,尤其是玻璃或者鏡面材質(zhì),普通角度傳感器無法一次完成測量,如果采樣接觸式測量方法,效率低而且易造成二次損傷。
而采用光譜共焦方式測量,同軸光,光線垂直上下,很好避免了了三角法的局限性,超高采樣頻率,為鏡面高反射率材料加工及測量,提供了一個完美的解決方案。
自由曲面玻璃二維平面效果圖
提取截面輪廓分析,R半徑74.2mm
玻璃自由曲面三維效果圖
第一章 微分幾何基礎(chǔ)
1.1 曲線論預(yù)備知識
1.1.1 曲線的參數(shù)方程和矢量方程
1.1.2 矢函數(shù)
1.1.3 導(dǎo)矢在曲線、曲面造型中的應(yīng)用
1.1.4 弧長參數(shù)化
1.2 曲線論基本公式
1.2.1 活動標(biāo)架
1.2.2 曲線論的基本公式
1.2.3 曲率的幾何意義及其計算
1.2.4 撓率的幾何意義及其計算
1.2.5 曲線論基本公式的應(yīng)用
1.3 曲面論預(yù)備知識
1.3.1 曲面的參數(shù)方程和矢量方程
1.3.2 曲面上參數(shù)曲線的切矢
1.3.3 二元函數(shù)的全微分
1.3.4 復(fù)合函數(shù)的偏導(dǎo)數(shù)
1.3.5 曲面上曲線的切矢和曲面的法矢
1.3.6 曲面的等距面
1.4 曲面論基本公式
1.4.1 曲面的第一基本公式
1.4.2 曲面第一基本公式的應(yīng)用
1.4.3 曲面的局部坐標(biāo)系
1.4.4 曲面的第二基本公式
1.4.5 法曲率,Meusnier定理
1.4.6 主曲率、主方向、曲率線
1.4.7 Gauss曲率和平均曲率
1.4.8 Euler定理
參考文獻
第二章 插值樣條函數(shù)
2.1 插值三次樣條函數(shù)的物理背景
2.2 插值三次樣條函數(shù)
2.2.1 基本概念
2.2.2 用型值點處的一階導(dǎo)數(shù)表示插值三次樣條函數(shù)——m關(guān)系式
2.2.3 插值三次樣條函數(shù)的計算步驟
2.2.4 實例
2.2.5 用型值點處的二階導(dǎo)數(shù)表示插值三次樣條函數(shù)——M關(guān)系式
2.2.6 插值雙三次樣條函數(shù)
2.3 插值三次樣條函數(shù)的局限性
參考文獻
第三章 參數(shù)樣條曲線、曲面
3.1 Ferguon曲線
3.1.1 Ferguon曲線的表達式
3.1.2 合成Ferguon曲線
3.2 參數(shù)樣條曲線
3.2.1 累加弦長三次參數(shù)樣條曲線
3.2.2 參數(shù)樣條曲線的端點條件
3.2.3 參數(shù)樣條曲線的計算步驟
3.2.4 切矢模長對曲線形態(tài)的影響及其選擇
3.3 Ferguson曲面
3.3.1 曲面片
3.3.2 Ferguson曲面片表達式的推導(dǎo)
3.3.3 構(gòu)造Ferguson曲面的步驟
3.4 參數(shù)樣條曲面
參考文獻
第四章 Coons曲面
4.1 具有給定邊界的Coons曲面
4.1.1 曲面表示法與記號
4.1.2 插值四個角點的雙線性曲面
4.1.3 線性插值兩條邊界的曲面
4.1.4 雙經(jīng)性Coons曲面
4.1.5 插值給定邊界的Coons曲面的一般形式
4.2 具有給定邊界和跨界切矢的Coons曲面片
4.3 具有給定邊界及其跨界切矢、跨界二階導(dǎo)矢的Coons曲面
4.4 雙三次Coons曲面
4.5 建立混合函數(shù)的一般方法
參考文獻
第五章 Bézier曲線與曲面
5.1 Bézier曲線的定義
5.1.1 Bézier曲線的原始定義
5.1.2 Bernstein"para" label-module="para">
5.2 Bézier曲線的性質(zhì)
5.2.1 Bernstein多項式的性質(zhì)
5.2.2 Bézier曲線的性質(zhì)
5.3 Bézier曲線的幾何作圖法及其應(yīng)用
5.3.1 Bézier曲線的幾何作圖法
5.3.2 Bézier曲線的遞歸分割算法
5.4 Bézier曲線的操作
5.4.1 Bézier曲線的修改
5.4.2 Bézier曲線的拼接
5.5 Bézier曲線的升階與降階
5.5.1 升階
5.5.2 降階
5.6 有理Bézier曲線
5.6.1 有理Bézier曲線
5.6.2 二次有理Bézier曲線
5.6.3 有理Bézier曲線的遞歸分割算法
5.6.4 有理Bézier曲線的升階和降階
5.6.5 有理Bézier曲線的應(yīng)用
5.7 Bézier曲面
5.7.1 Bézier曲面的表達式
5.7.2 Bézier曲面的拼接
5.7.3 有理Bézier曲面
參考文獻
第六章 B樣條的定義和性質(zhì)
6.1 基本概念
6.2 Clark關(guān)于B樣條的定義
6.2.1 基函數(shù)
6.2.2 約束條件
6.2.3 n階連續(xù)性要求的B樣條基函數(shù)
6.3 用截尾冪函數(shù)的差商定義B樣條
6.3.1 截尾冪函數(shù)
6.3.2 用截尾冪函數(shù)的差商定義B樣條
6.3.3 幾點結(jié)論
6.4 B樣條的遞推定義
6.4.1 B樣條的遞推定義
6.4.2 用遞推定義構(gòu)造B樣條
6.4.3 B樣條基函數(shù)的遞推算法
6.5 B樣條的性質(zhì)
6.5.1 討論B樣條性質(zhì)的必要性
6.5.2 B樣條的局部支柱性質(zhì)
6.5.3 B樣條的凸組合性質(zhì)
6.5.4 B樣條基函數(shù)與Bernstein基函數(shù)的關(guān)系
6.5.5 B樣條在節(jié)點處的連續(xù)特性
6.5.6 高次與低次B樣條函數(shù)之間的關(guān)系
6.5.7 B樣條函數(shù)求導(dǎo)的遞推性質(zhì)
參考文獻
第七章 均勻B樣條曲線與曲面
7.1 二次均勻B樣條曲線
7.1.1 二次均勻B樣條曲線的表達式
7.1.2 二次均勻B樣條曲線的幾何特性
7.1.3 用重節(jié)點端點條件控制曲線的首、末端點
7.2 三次均勻B樣條曲線
7.2.1 三次均勻B樣條曲線的表達式
7.2.2 三次均勻B樣條曲線的幾何特性
7.2.3 三次均勻B樣條曲線形狀的控制
7.3 三次均勻B樣條曲線邊界的控制
7.4 三次B樣條曲線的插值
7.4.1 問題的提出
7.4.2 基本方程組
7.4.3 端點條件和構(gòu)造插值三次堆均勻B樣條曲線的方程組
7.5 高次B樣條曲線
7.6 B樣條曲面
7.6.1 B樣條曲面概述
7.6.2 B樣條曲面的插值
參考文獻
第八章 非均勻有理B樣條(NURBS)曲線和曲面
8.1 非均勻B樣條曲線與曲面
8.1.1 非均勻基B樣條基函數(shù)的導(dǎo)出
8.1.2 非均勻基B樣條節(jié)點矢量的確定
8.1.3 非均勻B樣條曲線及其插值
8.1.4 非均勻B樣條曲面
8.2 有理B樣條曲線曲面
8.2.1 有理B樣條曲線和曲面
8.2.2 二次有理B樣條曲線和曲面
8.2.3 三次有理B樣條曲線
8.3 非均勻有理B樣條(NURBS)曲線的曲面
8.3.1 UNRBS曲線、曲面的定義與性質(zhì)
8.3.2 UNRBS曲線曲面的基本算法
8.3.3 UNRBS曲線和曲面的應(yīng)用
參考文獻
第九章 Coons類混合B樣條(CNSBS)曲面及其向NURBS曲面的轉(zhuǎn)化
9.1 插值于四條邊界曲線及i(i=1,2,…,n)階跨界導(dǎo)矢的CNSBS曲面
9.2 CNSBS曲面向UNRBS曲面的轉(zhuǎn)化
9.3 奇異性
9.4 一個重要的定理及其證明
9.4.1 引理1及其證明
9.4.2 引理2及其證明
9.4.3 引理3及其證明
9.4.4 定理及其證明
9.5 關(guān)于CNSBS曲面的若干結(jié)論
參考文獻
第十章 NURBS方法的其他應(yīng)用
10.1.應(yīng)用NURBS構(gòu)造N邊域曲面
10.1.1 概述
10.1.2 構(gòu)造N邊域曲面的Gregory方法
10.1.3 應(yīng)用NURBS構(gòu)造N邊域曲面
10.1.4 算法的討論及其實現(xiàn)
10.2 根據(jù)給定的(N—1)條邊界曲線及其跨界導(dǎo)矢構(gòu)造N邊域曲面
10.2.1 概述
10.2.2 根據(jù)給定的三條邊界曲線及其跨界導(dǎo)矢構(gòu)造矩形域曲面
10.2.3 曲面F(u,v)和G(u,v)向NURBS形式的轉(zhuǎn)化及其奇異性的消除
10.2.4 根據(jù)給定的(N—1)條邊界曲線及其跨界導(dǎo)矢構(gòu)造N邊域曲面
參考文獻
第十一章 三角曲面
11.1 三角Bernstein"para" label-module="para">
11.1.1 三角B"para" label-module="para">
11.1.2 三角B"para" label-module="para">
11.2 三角B"para" label-module="para">
11.2.1 參數(shù)連續(xù)的定義
11.2.2 C0,C1和C2連續(xù)的拼接條件
11.2.3 C1連續(xù)三角B"para" label-module="para">
11.3 三角B"para" label-module="para">
11.3.1 幾何連續(xù)的定義
11.3.2 n次三角B"para" label-module="para">
11.3.3 三角B"para" label-module="para">
參考文獻
第十二章 散亂數(shù)據(jù)插值曲面
12.1 散亂數(shù)據(jù)三角剖分的基本概念
12.1.1 與三角剖分有關(guān)的若干定義
12.1.2 三角剖分優(yōu)化準(zhǔn)則
12.2 平面和開曲面散亂數(shù)據(jù)的三角剖分
12.2.1 平面散亂數(shù)據(jù)的三角剖分
12.2.2 曲面上散亂數(shù)據(jù)的三角剖分——Choi算法
12.3 封閉曲面上散亂數(shù)據(jù)的三角剖分
12.4 三角網(wǎng)格邊界條件計算
12.4.1 頂點上法矢的計算
12.4.2 頂點處沿邊界方向切矢的計算
12.5 散亂數(shù)據(jù)插值曲面
12.5.1 構(gòu)造散亂數(shù)據(jù)插值曲面
12.5.2 G1連續(xù)四次插值曲面
參考文獻
第十三章 變形造型技術(shù)
13.1 非自由形變形
13.1.1 數(shù)學(xué)通式
13.1.2 幾種簡單的變形公式
13.2 自由變形造型(FFD)
13.2.1 基本原理
13.2.2 連續(xù)性控制
13.2.3 局部變形
13.2.4 其他參數(shù)(如體積)的控制
13.2.5 FFD方法的特點與適用范圍
13.3 直接控制的自由變形造型(DFFD)
13.3.1 DFFD算法的提出
13.3.2 最小二乘法與矩陣廣義逆
13.3.3 單點約束
13.3.4 多點約束
13.3.5 DFFD方法的特點與適用范圍
13.4 其他自由變形造開動技術(shù)
13.4.1 擴展自由變形造型技術(shù)(EFFD)
13.4.2 有理自由變形造型技術(shù)(RFFD)
參考文獻
第十四章 用偏微分方程構(gòu)造曲面
14.1 基本原理
14.1.1 橢圓型偏微分方程
14.1.2 橢圓型偏微分方程的求解
14.1.3 用偏微分方程構(gòu)造曲面的基本原理
14.2 用偏微分方程構(gòu)造過渡面
14.2.1 笛卡兒坐標(biāo)系下構(gòu)造過渡面
14.2.2 曲面坐標(biāo)系下構(gòu)造過渡面
14.2.3 構(gòu)造一階連續(xù)的過渡面
14.2.4 小結(jié)
14.3 用PDE方法構(gòu)造自由曲面
14.3.1 簡單船體設(shè)計
14.3.2 用PDE方法構(gòu)造N邊域曲面
14.4 用偏微分方程數(shù)值解構(gòu)造曲面
參考文獻
第十五章 能量優(yōu)化法曲線曲面造型
15.1 能量優(yōu)化法曲線曲面造型的基本原理
15.1.1 能量優(yōu)化法制基本原理
15.1.2 能量模型的處理
15.1.3 四條邊界曲線約束的能量優(yōu)化法造型
15.2 能量優(yōu)化法的數(shù)學(xué)處理方法——數(shù)學(xué)規(guī)劃
15.2.1 數(shù)學(xué)規(guī)劃問題
15.2.2 無約束二次規(guī)劃的處理方法
15.2.3 線性約束二次規(guī)劃的處理方法
15.3 幾何約束條件的處理
15.3.1 控制頂點約束
15.3.2 型值點約束
15.3.3 (偏)導(dǎo)矢約束
15.3.4 法矢約束
15.3.5 參數(shù)曲線約束
15.3.6 參數(shù)曲面片約束
15.4 能量優(yōu)化法的幾個關(guān)鍵問題
15.4.1 材料特性參數(shù)的作用
15.4.2 施加外載荷調(diào)整曲線曲面形狀
15.4.3 有理曲線曲面的處理
15.5 能量優(yōu)化法的應(yīng)用
參考文獻
第十六章 小波技術(shù)在曲線、曲面造型中的應(yīng)用
16.1 小波和多分辨分析簡介
16.1.1 離散信號多分辨率表示的基本概念
16.1.2 函數(shù)多分辨率表示的關(guān)鍵問題
16.2 B樣條小波
16.2.1 B樣條小波的定義
16.2.2 B樣條小波的計算
16.2.3 B樣條小波的性質(zhì)
16.3 B樣條曲線的多分辨率表示
16.3.1 函數(shù)多分辨率表示的幾何意義
16.3.2 堆均勻三次B樣條曲線的小波分解與重構(gòu)
16.3.3 堆均勻三次B樣條曲線的多分辨率表示
16.3.4 任意B樣條曲線的多分辨率表示
16.3.5 B樣條曲線多分辨率表示的意義
16.4 B樣條曲面的多分辨率表示
16.4.1 準(zhǔn)均勻雙三次B樣條曲面的小波分解與重構(gòu)
16.4.2 任意B樣條曲面的多分辨率表示
16.4.3 曲面多分辨率表示的特點與應(yīng)用
16.5 基于小波的曲線曲面光順誤差控制
16.5.1 曲線光順誤差的控制
16.5.2 曲面光順誤差的控制
參考文獻
第十七章 曲面求交算法
17.1 曲面求交的基本概念
17.1.1 曲面求交算法應(yīng)滿足的要求
17.1.2 曲面求交的基本類型
17.1.3 參數(shù)/參數(shù)曲面求交的基本方法
17.2 曲面求交的分割法
17.2.1 曲面分割求交的原理
17.2.2 關(guān)于曲面分割求交的幾點注記
17.2.3 曲面分割求交的算法步驟
17.3 曲面求交中的迭代法
17.3.1 曲面迭代求交的原理
17.3.2 迭代求交的具體方法
17.3.3 關(guān)于迭代求交法的二點注記
17.4 曲面求交的追蹤法
17.4.1 追蹤法求交的提出
17.4.2 追蹤法求交的原理
17.4.3 追蹤法求交的實施
17.5 曲面交線的表達
參考文獻
第十八章 曲線、曲面的光順處理
18.1 曲線、曲同光順的基本問題
18.1.1 光順準(zhǔn)則
18.1.2 光順處理的方法
18.2 曲線的光順處理
18.2.1 選點修改琺
18.2.2 整體優(yōu)化法
18.2.3 局部優(yōu)化法
18.2.4 帶約束條件的光順處理
18.2.5 對型值點光順的離散能量法
18.3 曲面的光順處理
18.3.1 曲面光順的能量法
18.3.2 網(wǎng)格能量法
18.4 曲面的光順性檢查
18.4.1 基于曲率的方法
18.4.2 基于光照模型的方法
18.4.3 等高線法
18.4.4 基于線性變換的方法(構(gòu)造輔助曲面)
18.4.5 各種方法的比較
參考文獻
附錄A 追趕法
附錄B 差分、差商及其性質(zhì)
附錄C 英漢CAD/CAM詞匯對照2100433B