基于epga数控机床鞋楦加工刀具轨迹计算[外文翻译].rar

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基于EPGA数控机床鞋楦加工刀具轨迹计算
A. Jimeno , J.L. Sa´nchez, H. Mora, J. Mora, J.M. Garcı´a-Chamizo
计算科学技术计算部门，Alicante, Apdo大学
摘要：刀具轨迹生成是计算机辅助制造中最复杂的问题之一。现行已经发展了一些有效的策略，但它们大都仅适合于标准加工。数字化虚礼算法是通过数字化虚礼表面模型和规范的刀具及其运动的几何结构来计算刀具轨迹，所以它可以应用于非标准加工。这种算法简单，可靠并且通过它自己的定义避免了刀具表面碰撞的问题。本文提出了数字化虚礼的优化，即通过最大限度的利用硬件资源以此来改善计算的效率。通过对比研究将根据总计算时间来显示它的优点。我们还提出了一个基于EPGA的体系结构，和其它的众所周知的古典的方式比较,它可以更快，更精确的生产的轮换。
关键词：刀具轨迹计算；数字化虚礼；特定硬件体系结构；可重构计算。
1、前言
1．1 问题定义
为了利用数控机床切削刀具加工一个曲面，需要提供一系列定义了刀具运动的三维(3D)或二维(2D)的坐标。这些点通常指刀具的中间位置。这样,问题就可以表述为获取加工一个给定精密度的期望对象的刀具中心的轨迹。在文献[1]中亦称为工具补偿问题。
对于一个给定的对象和刀具，由于表面的曲度，不可能总是找到解决方案[2]。在这些情况下，问题被重新解释为为了得到定义最接近的表面包含期望对象（即没有碰撞）的轨迹。图1a表示的是一个定义表面的圆的中心点的轨迹（道具路径）。这种情况下，为了简便，问题在二维中被提出。对于三维表面，问题将变得更加复杂。
这个问题的部分解决方案是利用不同的方法实现表面偏移生成[2-4]。但是这些表面偏移受到刀具半径（如：球状，圆柱形和圆锥形）的限制，对更复杂的工具，如有两个半径的环形刀具，是无效的。此外，在大多数情况下，本身交叉点问题是根据表面曲度产生的 [5]（图1b）。因此，为了检测并解决这些问题需要更精密和更高的成本计算技术。其他解决方案根据裁定表面，计算出最接近直纹面的一个物体，但它们都受到一个半径刀具和三个轴等参加工的限制[6]。