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基于Z-map模型的球头铣刀铣削力建模与仿真 被引量:32
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作者 张臣 周儒荣 +1 位作者 庄海军 周来水 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期347-352,共6页
对球头铣刀铣削力建模进行了研究。在Z-map仿真模型的基础上,提出了识别加工中参与切削的切削刃单元的方法,通过考虑刀具偏心和刀具变形对瞬时切削厚度的影响,推导出了瞬时切削厚度的表达式,由铣削力和切削负载之间的关系,建立了球头铣... 对球头铣刀铣削力建模进行了研究。在Z-map仿真模型的基础上,提出了识别加工中参与切削的切削刃单元的方法,通过考虑刀具偏心和刀具变形对瞬时切削厚度的影响,推导出了瞬时切削厚度的表达式,由铣削力和切削负载之间的关系,建立了球头铣刀三轴铣削力仿真模型。铣削力仿真计算与铣削实验的对比表明在考虑刀具偏心和刀具变形后所建立的铣削力模型能够对铣削力进行准确的预测。 展开更多
关键词 计算机辅助制造 铣削力模型 z-map模型 球头铣刀 刀具偏心 刀具变形
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基于改进Z-MAP算法的球头铣刀加工表面形貌仿真与试验研究 被引量:8
2
作者 董永亨 李淑娟 +2 位作者 李言 李鹏阳 杨振朝 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第23期197-208,共12页
基于时间步长法提出一种仿真球头铣刀加工表面形貌的改进Z-MAP算法。该算法在建立刀齿运动轨迹方程的基础上,使用随动矩形包围圈和角度累加法快速地获取工件上的瞬时被扫掠点,并引入牛顿迭代法求取这些点的高度坐标。无须对刀齿离散,不... 基于时间步长法提出一种仿真球头铣刀加工表面形貌的改进Z-MAP算法。该算法在建立刀齿运动轨迹方程的基础上,使用随动矩形包围圈和角度累加法快速地获取工件上的瞬时被扫掠点,并引入牛顿迭代法求取这些点的高度坐标。无须对刀齿离散,不但突破传统Z-MAP算法中单位时间步长内刀齿离散段至多只能扫掠过一个工件离散点的限制,还可以获得更高的精度和效率。通过仿真分析进给行距、每齿进给量、刀具姿态和刀具进给起始相位差等参数对表面形貌及其表面粗糙度的影响规律,并选用航空铝合金7050进行了铣削加工试验验证,试验结果表明改进Z-MAP算法仿真结果与实际加工的一致性更高,对实际生产中加工参数的合理选择具有指导意义。 展开更多
关键词 球头铣刀 表面形貌 改进z-map算法 仿真分析
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基于Z-map模型的加工区域边界抽取算法研究 被引量:3
3
作者 周刚 邬义杰 潘晓弘 《中国图象图形学报》 CSCD 北大核心 2008年第1期151-157,共7页
为了快速精确地进行加工区域边界抽取,给出了一种Z-map加工模型的加工区域边界抽取算法,该算法首先把Z-map模型下规则网格点阵转化为二元图进行边界抽取;然后以基于段长的方式,逐行扫描步长段,并利用上下行段之间的关系确定段左右节点... 为了快速精确地进行加工区域边界抽取,给出了一种Z-map加工模型的加工区域边界抽取算法,该算法首先把Z-map模型下规则网格点阵转化为二元图进行边界抽取;然后以基于段长的方式,逐行扫描步长段,并利用上下行段之间的关系确定段左右节点的连接,以形成有向环,从而确定边界为外轮廓或为内轮廓,该算法时间复杂度为O(n),n为步长段的数量;接着通过对环中段间的连接关系分析,恢复了加工区域完整的边界信息;最后给出了该算法时间与段、行、列数之间的关系,同时与以前的算法进行了比较。结果表明,该算在效率和实施难度上都较以前算法有了一定的提高。 展开更多
关键词 边界抽取 z-map 数控加工
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基于Z-map理论的喷枪轨迹生成方法 被引量:2
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作者 刘超颖 杨晓博 +2 位作者 王战中 李博 张俊 《机械设计与制造》 北大核心 2012年第1期158-160,共3页
喷漆机器人作为一种先进的涂装生产设备已广泛应用于产品内外表面的喷涂,由于现代工业产品外形相当复杂,如何实现涂层均匀化变得极为重要。基于Z-map理论,在自由曲面CAD模型的基础上,将自由曲面三角网格化得到多面体模型,然后利用Z-map... 喷漆机器人作为一种先进的涂装生产设备已广泛应用于产品内外表面的喷涂,由于现代工业产品外形相当复杂,如何实现涂层均匀化变得极为重要。基于Z-map理论,在自由曲面CAD模型的基础上,将自由曲面三角网格化得到多面体模型,然后利用Z-map方法实现了等距喷涂情况下喷涂节点的坐标及其法向量的提取,将喷涂节点插补优化后连接为喷枪的喷涂轨迹,从而实现了自动生成自由曲面上喷枪轨迹。最后,以一汽车CAD模型为例生成了机器人喷涂轨迹。 展开更多
关键词 喷漆机器人 轨迹规划 多面体模型 z-map
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基于Z-map模型的自由曲面无干涉刀具轨迹生成算法研究 被引量:1
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作者 邵志香 郭锐锋 +1 位作者 李杰 丁万夫 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2010年第5期845-848,共4页
刀具轨迹生成是自由曲面零件数控加工中重要的研究内容.本文分析了自由曲面数控加工中常用的刀具轨迹生成策略和方法,设计和实现了一种基于Z-map结构的自由曲面无干涉刀具轨迹生成算法.本算法采用进化算法进行刀具干涉检测,不仅解决了... 刀具轨迹生成是自由曲面零件数控加工中重要的研究内容.本文分析了自由曲面数控加工中常用的刀具轨迹生成策略和方法,设计和实现了一种基于Z-map结构的自由曲面无干涉刀具轨迹生成算法.本算法采用进化算法进行刀具干涉检测,不仅解决了生成刀具轨迹时因走刀步长不合理而产生的过切问题,而且也确保了生成的刀具轨迹为无干涉刀具轨迹. 展开更多
关键词 NC加工 刀具轨迹生成 z-map 进化算法
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基于Z-Map留量模型的补加工研究 被引量:3
6
作者 刘建元 刘世能 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2011年第2期154-157,共4页
补加工是CAM软件编程的关键技术之一,补加工就是适时确定毛坯的残留状态及残留量并据此生成相应刀具的精简高效、科学合理的刀轨。Z-Map留量模型是一种描述留量的几何模型,毛坯加工过程中不断变化的数字模型由大量的Z-Map点构成,Z-Map... 补加工是CAM软件编程的关键技术之一,补加工就是适时确定毛坯的残留状态及残留量并据此生成相应刀具的精简高效、科学合理的刀轨。Z-Map留量模型是一种描述留量的几何模型,毛坯加工过程中不断变化的数字模型由大量的Z-Map点构成,Z-Map留量模型能如实反映毛坯适时的残留状态、可自动识别补加工区域且计算简单,对传统Z-Map留量模型的改进处理可提高加工精度及运算处理速度。基于Z-Map留量模型CAM软件易于实现补加工编程智能化。 展开更多
关键词 z-map留量模型 补加工 截交线 三角形网格 平坦度系数 二叉树
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Z-map方法在零件内有孔时的扩展仿真研究
7
作者 韩冀皖 李元宗 王晓 《太原理工大学学报》 CAS 2000年第3期303-304,313,共3页
:把 Z- map方法扩展到工件内有圆孔的领域 ,提供了 Z向多值情况下去除量仿真的算法原理 ,并给出了扩展后的程序框图与实例。解决了 Z-
关键词 z-map方法 高速切削 仿真 有孔零件 切削去除量
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Z-Map模型精简技术的研究 被引量:5
8
作者 郝大功 闫光荣 《工程图学学报》 CSCD 北大核心 2007年第1期134-138,共5页
在数控编程技术向着智能化发展的情况下,留量模型在数控加工系统中得到了广泛的应用。文章指出了留量模型在数控编程技术中的重要性,分析了Z-Map模型作为加工用几何模型的优缺点,针对Z-Map模型数据量大的不足提出了一种在Z向误差控制下... 在数控编程技术向着智能化发展的情况下,留量模型在数控加工系统中得到了广泛的应用。文章指出了留量模型在数控编程技术中的重要性,分析了Z-Map模型作为加工用几何模型的优缺点,针对Z-Map模型数据量大的不足提出了一种在Z向误差控制下对Z-Map模型进行精简的算法,建立了一种数据压缩的精简留量模型。文章最后探讨了精简留量模型在刀具轨迹的仿真、生成和优化中的应用情况。 展开更多
关键词 计算机应用 数控加工 留量模型 Z—Map模型
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圆刃铣刀螺旋铣削的Z-map高精度数值仿真 被引量:1
9
作者 张嘉易 包丽雅 +1 位作者 马明旭 吴晓军 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第10期1420-1426,1432,共8页
为提高圆刃铣刀螺旋铣削仿真精度,提出一种基于Z-map的高精度数值仿真方法.根据圆刃铣刀螺旋铣削运动的几何机理进行切削区域单值区划分与切削区域网格点的快速搜索,推导出用于高精度Z-map网格点z值计算公式,以保证数值计算具有平方收... 为提高圆刃铣刀螺旋铣削仿真精度,提出一种基于Z-map的高精度数值仿真方法.根据圆刃铣刀螺旋铣削运动的几何机理进行切削区域单值区划分与切削区域网格点的快速搜索,推导出用于高精度Z-map网格点z值计算公式,以保证数值计算具有平方收敛速度.仿真实例表明,该方法在保证切削仿真计算速度的前提下,显著地提高了圆刃铣刀螺旋铣削的仿真精度. 展开更多
关键词 Z—map 圆刃铣刀 铣削加工 三维仿真
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镶齿圆刃铣刀立铣削的Z-map三维仿真研究
10
作者 张嘉易 包丽雅 马明旭 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2009年第5期106-110,共5页
分析基于Z-map的圆刃铣刀三维仿真方法。推导出了用于高精度数值计算的数学算式;为保证迭代计算具有平方收敛速度,采用Newton迭代法,通过边界交点直接计算出Z-map扫描区域的网格点。这起到了减少仿真时间耗费和提高程序运行效率的作用... 分析基于Z-map的圆刃铣刀三维仿真方法。推导出了用于高精度数值计算的数学算式;为保证迭代计算具有平方收敛速度,采用Newton迭代法,通过边界交点直接计算出Z-map扫描区域的网格点。这起到了减少仿真时间耗费和提高程序运行效率的作用。三维仿真实例说明,该算法对于提高仿真精度和表面加工误差分析具有实际意义。 展开更多
关键词 Z—map 圆刃铣刀 铣削加工 三维仿真
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基于Z-map理论的曲面超声自动检测轨迹生成 被引量:4
11
作者 姜金为 吴瑞明 刘云峰 《无损检测》 2013年第9期16-18,共3页
针对在工件表面CAD模型未知的情况下对工件进行超声波自动化检测时,超声探头很难与检测工件表面的外法线对准,而且难以实现轨迹的规划,检测精度低。为此,提出基于扫描线的网格划分方法对曲面进行重建,通过Z-map模型非参数化网格化点位数... 针对在工件表面CAD模型未知的情况下对工件进行超声波自动化检测时,超声探头很难与检测工件表面的外法线对准,而且难以实现轨迹的规划,检测精度低。为此,提出基于扫描线的网格划分方法对曲面进行重建,通过Z-map模型非参数化网格化点位数据,实现了扫描点坐标及其法向矢量的提取,进而实现超声探头自动检测轨迹的生成。最后对模型进行了试验验证。 展开更多
关键词 超声检测 轨迹规划 Z—map理论
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考虑铣削表面形貌的工艺参数可靠性优化 被引量:1
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作者 黄贤振 王旭 +1 位作者 丁鹏飞 姜智元 《东北大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期80-87,共8页
针对球头铣削过程进行研究,旨在完成铣削工艺参数的可靠性优化.首先,根据球头铣刀切削刃运动轨迹,利用Z映射(Z-MAP)算法对加工形成的表面形貌进行仿真,引入表面粗糙度(Ra)衡量加工后的表面质量,通过表面形貌分析实验验证表面形貌仿真模... 针对球头铣削过程进行研究,旨在完成铣削工艺参数的可靠性优化.首先,根据球头铣刀切削刃运动轨迹,利用Z映射(Z-MAP)算法对加工形成的表面形貌进行仿真,引入表面粗糙度(Ra)衡量加工后的表面质量,通过表面形貌分析实验验证表面形貌仿真模型的准确性;然后,考虑到铣削过程中加工表面质量、刀具使用寿命以及工艺参数不确定性的实际约束条件,建立以主轴转速、刀具进给速度、轴向切深、径向切深为优化变量,以材料去除率(Q)的最大化为优化目标的工艺参数可靠性优化模型;最后,基于灰狼优化算法对优化模型进行求解以获得最优工艺参数,并通过铣削实验验证优化结果的可行性. 展开更多
关键词 球头铣刀 z-map算法 表面形貌 表面粗糙度 灰狼优化算法 可靠性优化
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基于平面几何图形的立体浮雕建模技术 被引量:4
13
作者 王玉国 刘胜兰 +1 位作者 安鲁陵 周来水 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2010年第15期13-15,80,共4页
针对具有复杂曲面的艺术类浮雕建模问题,提出一种基于平面几何图形的解决方案。首先由二维区域和截面形状定义出浮雕曲面,浮雕则采用Z-MAP栅格在计算机内离散表示;然后把多个浮雕曲面通过六种可选方式融合成具有复杂外形的立体浮雕。为... 针对具有复杂曲面的艺术类浮雕建模问题,提出一种基于平面几何图形的解决方案。首先由二维区域和截面形状定义出浮雕曲面,浮雕则采用Z-MAP栅格在计算机内离散表示;然后把多个浮雕曲面通过六种可选方式融合成具有复杂外形的立体浮雕。为提高建模效率,给出一种针对二维区域内Z-MAP栅格点的快速遍历算法。最后通过多个应用实例,验证了上述技术方案。 展开更多
关键词 浮雕 建模 平面图形 z-map
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基于闭环检测和地面优化的激光雷达惯性里程计建图与定位 被引量:3
14
作者 王禹 王彬彬 +1 位作者 王斐 邹强 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第5期205-213,共9页
在机器人建图的过程中,通常需要准确的估计机器人的姿态,从而为后期导航和路径规划提供一个基础。然而在常见的室外工作环境中,由于机器人偏航角、滚转角和俯仰角这3个状态量在一定程度上不可观测且难以评价和消除误差,所以经常会导致... 在机器人建图的过程中,通常需要准确的估计机器人的姿态,从而为后期导航和路径规划提供一个基础。然而在常见的室外工作环境中,由于机器人偏航角、滚转角和俯仰角这3个状态量在一定程度上不可观测且难以评价和消除误差,所以经常会导致在户外场景下地图Z轴严重漂移,无法获取一个准确的全局一致地图。为了降低Z轴漂移误差,提出了一种完整的机器人建图系统架构,其通过地面优化和闭环检测两部分相结合的方法降低特征匹配所需点云数量的同时,提高机器人建图的准确性。为了高效融合多源传感器数据,并实时估计惯性测量单元的动态零偏,该系统基于激光惯导同步定位与建图方法,通过构建因子图框架,将激光里程计因子、惯性里程计预积分因子以及回环检测因子纳入其中,通过因子图优化对机器人全局位姿进行估计,从而降低累积误差,最终构建出整体一致的全局地图。该算法部署到了更易产生上下振动的四足机器人平台上进行了实机实验,并使用公开数据集进行广泛评估,与基线方法相比,实验结果表明该系统在保证建图效果的同时,提高了建图精度,降低了绝对轨迹误差平均值。 展开更多
关键词 地面优化 闭环检测 室外环境 Z轴漂移 同时定位与建图
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基于动态四叉树的数控铣削加工仿真的研究 被引量:2
15
作者 王太勇 张泉 +3 位作者 汪文津 牛锡振 周运金 张方阳 《机床与液压》 北大核心 2006年第9期16-18,共3页
提出采用基于自相似动态四叉树(Quadtrees)的思想进行实体造型,实现数控仿真加工毛坯实体的动态建模,从而在一定程度上解决数控加工仿真过程中毛坯除料算法的运算速度缓慢而造成的真实感差的问题,并通过一个零件加工仿真验证了该算法的... 提出采用基于自相似动态四叉树(Quadtrees)的思想进行实体造型,实现数控仿真加工毛坯实体的动态建模,从而在一定程度上解决数控加工仿真过程中毛坯除料算法的运算速度缓慢而造成的真实感差的问题,并通过一个零件加工仿真验证了该算法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 四叉树 八叉树(octrees) 数控仿真 z-map
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三轴数控铣削仿真系统的研究与实现 被引量:2
16
作者 王鹏远 魏春雪 《机械设计与制造》 北大核心 2008年第12期173-175,共3页
切削过程的图形表示方法是数控仿真系统的核心技术,在研究图形表示的关键技术的基础上,采用全局绘制和局部绘制相结合的机制,提出了数控仿真过程中场景绘制的新算法,实验表明该算法有效可行,极大地提高了仿真过程的刷新速率。
关键词 数控铣削仿真 z-map 局部绘制 CAM
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数控曲面切割路径生成算法研究 被引量:2
17
作者 刘恒 《制造业自动化》 北大核心 2010年第A6期65-67,86,共4页
本文针对Loop曲面的切割问题,提出了一种基于分层细节的曲面切割路径生成算法。该算法对复杂曲面的切割过程分两步,第一步生成一个粗筛网覆盖复杂曲面,对复杂曲面进行粗切割。第二步在粗切割的基础上,设计了精细切割算法,采用球头铣刀... 本文针对Loop曲面的切割问题,提出了一种基于分层细节的曲面切割路径生成算法。该算法对复杂曲面的切割过程分两步,第一步生成一个粗筛网覆盖复杂曲面,对复杂曲面进行粗切割。第二步在粗切割的基础上,设计了精细切割算法,采用球头铣刀完成精细切割过程。在两步切割路径生成过程中,使用Z-map模型避免了切割过程中干扰和误差修正的影响。最后对设计的数控切割路径算法进行了实验测试,测试结果表面本文设计的两步切割路径生成算法能够适应大部分复杂曲面的自由切割要求。 展开更多
关键词 数控切割 切割路径 生成算法 曲面 z-map模型
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基于多线程的改进铣削仿真算法
18
作者 崔东亮 张耀鹏 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期1225-1228,共4页
为了对验证NC程序和改善加工状况的机器加工仿真系统进行优化,在通用的切削仿真架构基础上,提出了改进的Z-map和Z缓冲区处理算法.通过有效际线概念的引入,压缩仿真过程中各比较操作的重合运算,通过高程内插法实现Z-map到Z缓冲区重构,通... 为了对验证NC程序和改善加工状况的机器加工仿真系统进行优化,在通用的切削仿真架构基础上,提出了改进的Z-map和Z缓冲区处理算法.通过有效际线概念的引入,压缩仿真过程中各比较操作的重合运算,通过高程内插法实现Z-map到Z缓冲区重构,通过参考平面节省Z缓冲区切割运算量,并提出多线程实现框架以提高算法的实用性.试验数据表明改进的算法执行效率较高,多线程架构对于仿真的实现更加合理,提高用户响应速度. 展开更多
关键词 铣削仿真 z-map Z缓冲区 内插 多线程 际线
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用ROAM精简三角片离散法实现铣削仿真 被引量:2
19
作者 商振 宁涛 《工程图学学报》 CSCD 北大核心 2009年第3期141-145,共5页
三角片离散法在动态显示中需要渲染大量三角片。针对这一缺点,提出利用ROAM技术的精简三角片离散法,使用一种Z向误差树来控制三角片的精简。重点介绍了利用ROAM技术精简MAP三角片的原理与算法,并对此仿真算法的有效性进行了验证。
关键词 计算机应用 数控加工仿真 三角剖分 z-map方法 ROAM算法
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变厚度航空锻件超声C扫描技术研究 被引量:4
20
作者 吴思源 周晓军 +1 位作者 李雄兵 郑慧峰 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第4期1052-1055,共4页
在对变厚度航空锻件用反射法进行超声波C扫描过程中,介于界面波和底波之间的缺陷识别区间随工件在各扫描点的厚度变化而变化,使得在厚度未知的情况下难以确定缺陷识别区间的范围,这给缺陷自动识别造成困难。针对此问题,通过获取工件厚... 在对变厚度航空锻件用反射法进行超声波C扫描过程中,介于界面波和底波之间的缺陷识别区间随工件在各扫描点的厚度变化而变化,使得在厚度未知的情况下难以确定缺陷识别区间的范围,这给缺陷自动识别造成困难。针对此问题,通过获取工件厚度值的方法来引导检测程序确定缺陷识别区间。首先对工件表面进行超声波非接触测量,然后基于测量数据用Z-map方法计算工件在各扫描点的粗略厚度值,最后借助工件的厚度信息引导检测程序自动进行底波跟踪和确定缺陷识别区间。应用表明,该方法能较好地满足变厚度航空锻件超声C扫描的要求。 展开更多
关键词 航空锻件 超声C扫描 超声测距 Z—map
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