半自動(dòng)液壓專用銑床液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)【說(shuō)明書+CAD】,說(shuō)明書+CAD,半自動(dòng)液壓專用銑床液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)【說(shuō)明書+CAD】,半自動(dòng),液壓,專用,銑床,系統(tǒng),設(shè)計(jì),說(shuō)明書,仿單,cad 3軸平端面銑床可加工性分析 Ye Li e-mail: yeli@iastate.edu Matthew C. Frank 工業(yè)部及制造系統(tǒng)工程系 愛荷華州立大學(xué) 摘 要 本文提出一種可加工性幾何分析方法。該戰(zhàn)略的實(shí)施決定了由設(shè)置單一方向旋轉(zhuǎn)軸的多元化3軸加工業(yè)務(wù)處理可加工部分。來(lái)自立體幾何模型的切片用于切削組成多邊形鏈的每個(gè)不同環(huán)節(jié)。采取的片正交旋轉(zhuǎn)軸，因此，無(wú)論兩個(gè)和三個(gè)二維（2D和 3D）機(jī)械加工性能分析都從垂直和傾斜方向上計(jì)算。這種可加工方法擴(kuò)展了對(duì)早期二維快速制造能見度分析和采用數(shù)控加工的原型設(shè)計(jì)組件。 關(guān)鍵詞 可加工性，工具易用性，數(shù)控加工，片幾何 1 導(dǎo)言 在各種各樣復(fù)雜曲面的零件設(shè)計(jì)上可加工性分析起到越來(lái)越重要的作用。當(dāng)前計(jì)算機(jī)輔助制造CAM軟件由于刀具容易產(chǎn)生一套表面組成部分和切割方向。然而，確定安裝方向很困難且確定部分是否可以加工是很大的挑戰(zhàn)。一個(gè)適當(dāng)?shù)陌惭b方向才能保證一個(gè)表面有效切斷，而一個(gè)不恰當(dāng)?shù)臅?huì)留在某些地區(qū)過多材料。先進(jìn)的5軸數(shù)控銑床似乎緩解了這一局面，但是成本和或編程的困難往往限制了5軸機(jī)床的廣泛使用。三軸銑床，由于經(jīng)濟(jì)和技術(shù)設(shè)備未成熟的原因，在multisetup設(shè)備幫助下對(duì)于復(fù)雜曲面加工進(jìn)行特殊對(duì)待。 瑞和李【1】使用了旋轉(zhuǎn)傾斜式3軸機(jī)床來(lái)替代5軸球頭銑刀。緒伊特爾【2】提供了一個(gè)額外軸加工的理論依據(jù)。最近，弗蘭克【3】使用了3軸銑床和第4軸索引作為一個(gè)有效的快速成型機(jī)。銑刀被證明可以更好的匹配的零件幾何表面，較高的材料去除率，以及比球銑刀更長(zhǎng)的刀具壽命【4】。葉和洛夫特斯【5】展示了在3軸機(jī)床上利用斜立銑刀生產(chǎn)低曲率表面的能力。然而，大表面曲率變化對(duì)機(jī)器來(lái)說(shuō)有必要確定一個(gè)加工方向和在與每一個(gè)方向上相關(guān)聯(lián)的順與加工方式。因此，對(duì)于復(fù)雜零件來(lái)說(shuō)成功創(chuàng)建實(shí)施一個(gè)有效的多方向的3軸可加工性分析是至關(guān)重要的。許多研究人員研究了加工性能分析和與之密切相關(guān)的工件安裝問題。大部分的方法都是基于光線的無(wú)障礙和能見度。蘇和慕克吉【6】提出了一個(gè)方法來(lái)確定可加工性的多面體對(duì)象。凸封閉對(duì)象由在封閉面對(duì)象水平方向上的每個(gè)正交可見的零件組成。然后，該部分被認(rèn)為是在封閉對(duì)象的水平矢量方向進(jìn)行切削的。后來(lái)，陳和胡利用能見度分析計(jì)算幾何球面【7】他們開始執(zhí)行了可用于確定工件安裝和機(jī)械的選擇幾何算法。湯【8】制定作為球形找到最大的交集多邊形的工件定位的問題。甘【9】討論它的性質(zhì)并提出了建設(shè)球形圖的有效方法：用高斯圖形計(jì)算能見度圖形。陳等【10】在球型凸多邊形領(lǐng)域解決3、4、5軸球頭銑刀確定工件最優(yōu)方向幾何問題。通過使用一個(gè)零件表面特定部分可以產(chǎn)生能見度圖形；因此，它不能保證整體無(wú)障礙。楊等【11】在凸面分析的基礎(chǔ)上不依賴圖形能見度來(lái)計(jì)算錐體能見度。尹等【12】定義完全可視性和部分能見度并提交了一份C空間為基礎(chǔ)來(lái)計(jì)算錐體能見度。在某些情況下，表面有一個(gè)很大的修改。瑞和康【14】建造了一個(gè)球形映射二進(jìn)制數(shù)計(jì)算椎體能見度，以解決加工的配置問題，包括工件安裝定位。一個(gè)已用的三角形補(bǔ)丁是在單元球上測(cè)試整體能見度。達(dá)利瓦等?！?5】提出了用錐體無(wú)障礙來(lái)計(jì)算多面體對(duì)象的類似的方法，但必須有確切的數(shù)學(xué)條件和算法。巴拉蘇布拉馬尼亞姆等?！?6】通過計(jì)算機(jī)硬件分析能見度。弗蘭克等【17】分析了兩維的立體片整體可見性，并搜查了第四軸通過執(zhí)行一個(gè)算法來(lái)轉(zhuǎn)移刀具的加工方向。所有這些能見度為基礎(chǔ)的做法確定了可加工性的必要條件; 但是，他們忽視了幾何工具，因此，真正的可加工性是沒有保障。圖1顯示基于-線光能見度的錐體不能保證用大型工具加工的1段ij實(shí)現(xiàn)真正的無(wú)障礙。 圖1根據(jù)光線和工具的大小來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)障礙 蘇和慕克吉【6】考慮通過抵消原來(lái)零件表面刀具半徑建立一個(gè)新的零件模型。通過此偏移零件來(lái)使實(shí)現(xiàn)可加工性得到進(jìn)一步保證。此方法對(duì)球頭銑刀加工性分析是有效的。但現(xiàn)在沒有這樣平面銑刀, 因?yàn)橥ㄟ^工具傾斜角度的轉(zhuǎn)變平面銑刀的有效半徑也是可變的。Haghpassand和奧利弗[【18】和拉澤維奇和古德曼【19】考慮零件表面和刀具幾何形狀。不過，工具的大小是沒有考慮到，因?yàn)楦咚褂成洳粋鬟_(dá)任何部分的表面和工具的大小的信息。巴拉蘇布拉馬尼亞姆等?！?6,20】通過之前進(jìn)行碰撞結(jié)果檢測(cè)的5軸加工刀具插補(bǔ)路徑來(lái)驗(yàn)證工具的態(tài)勢(shì)。 在過去幾年，基于特征技術(shù)在制造業(yè)研究界有積極的作用Regli【21】Regli等。【22】，和古普塔和鈕【23】通過計(jì)算功能無(wú)障礙的數(shù)量和檢驗(yàn)與零件特征無(wú)障礙體相交來(lái)討論和檢查功能無(wú)障礙。古普塔和鈕【23】承認(rèn)所有的加工操作，是由機(jī)器生成的計(jì)劃的一部分，并根據(jù)不同的計(jì)劃的設(shè)計(jì)需要進(jìn)行檢查和評(píng)價(jià)。阿由古普塔等人制造的全面調(diào)查文件。[24]審查基于特征的可制造性評(píng)價(jià)系統(tǒng)。陳和沙【25】 在去除量和工件之間的功能分類和分析面臨的自由度來(lái)檢查功能無(wú)障礙。蓋恩斯等調(diào)解員制度的報(bào)告。【26】用知識(shí)的生產(chǎn)設(shè)備，以確定在部分模型制作功能。測(cè)試與相交部分進(jìn)行無(wú)障礙的研究。法拉杰【27】雙方討論了2.5維正面和負(fù)面的輔助功能。其他研究人員提出了功能為基礎(chǔ)的方法來(lái)確定工件設(shè)置【28-31】。 雖然基于特征的方法有能力來(lái)處理基于特征的設(shè)計(jì)，他們不能把自己放在自由曲面的定義功能可能不存在的地方。此外，基于特征的方法，建議所有的專題，包括幾何元素被視為一個(gè)實(shí)體。在實(shí)際上加以限制規(guī)定，成一個(gè)零件分析模型。例如，在一個(gè)方向可能是機(jī)器的一個(gè)零件特征的一部分，然后在一個(gè)或多個(gè)連續(xù)的方向上完成其余表面的功能。目前的問題是弗蘭克等人提出的基于快速加工戰(zhàn)略的文件的地址。【3】即一部分用設(shè)置一個(gè)單一的方向旋轉(zhuǎn)軸的多數(shù)3軸機(jī)床來(lái)加工。 圖2安裝快速加工程序 該戰(zhàn)略用帶第四軸索引的3軸數(shù)控銑床實(shí)施。圓的儲(chǔ)備材料是用來(lái)固定的兩個(gè)對(duì)立的夾頭與操作旋轉(zhuǎn)的索引。對(duì)于每個(gè)方向，所有可見的表面利用簡(jiǎn)單的工具規(guī)劃加工路徑。每個(gè)工件通過設(shè)置碰撞抵銷來(lái)實(shí)施快速加工，可避免工具與持有人之間碰撞的危險(xiǎn)。最大刀具直徑用來(lái)計(jì)算碰撞抵消使得在每一個(gè)碰撞不必要的部分抵銷這一功能，這種方法的性質(zhì)表明，沒有必要進(jìn)行任何表面完全是在任何特定方向加工。我們的目標(biāo)是在所有方向上簡(jiǎn)化機(jī)械的所有表面。所需的機(jī)器模型旋轉(zhuǎn)次數(shù)與其幾何復(fù)雜性相關(guān)。圖3說(shuō)明了創(chuàng)建一個(gè)典型的復(fù)雜零件采用這一戰(zhàn)略的過程步驟。 圖3快速加工過程步驟 當(dāng)前，必要的切割方向是由不能進(jìn)入正交旋轉(zhuǎn)軸的二維能見度圖決定的。幾何片的橫截面從一個(gè)用于二維能見度映射的STL模型來(lái)的。這些片由于生成的正交軸能見度接近了沿旋轉(zhuǎn)軸零件的整個(gè)表面。上述文獻(xiàn)的審查表明，現(xiàn)有的可加工方法無(wú)法計(jì)算設(shè)置的方向，這樣，人們可以機(jī)器上切削所有表面。因?yàn)橐詿o(wú)論二維或三維椎體能見度為基礎(chǔ)的辦法沒有傳達(dá)的工具和工件的大小信息，因此，不能保證真正的無(wú)障礙，或基于特征的辦法不能應(yīng)付復(fù)雜曲面加工，因?yàn)橐恍﹤鹘y(tǒng)功能可用自由形式確定零件表面。 一種有效的機(jī)械加工性能的分析方法是對(duì)multisetup 3成功實(shí)施軸端銑的先決條件，以達(dá)到需要的4 - 或許5軸加工。一種有效的可加工性分析方法，將決定，給予加工方向一個(gè)特定大小的立銑刀，有多少零件表面可以加工就這項(xiàng)加工方向相關(guān)聯(lián)。本文的重點(diǎn)是目前分析功能有無(wú)可加工性，用一軸的旋轉(zhuǎn)設(shè)置可以判斷所需的全部機(jī)器的零件表面設(shè)置編號(hào)。在本文所提出的機(jī)械加工性能分析方法完全有別于以往的工作。我們把表面部分見到了簡(jiǎn)單的片上線段；因此，任何CAD模型可以導(dǎo)出為一個(gè)STL文件和研究。因?yàn)槲覀冎皇羌俣ú糠质切D(zhuǎn)軸加工；因此，它比簡(jiǎn)單地分析三維表面幾何二維切片簡(jiǎn)單得多。 本文的其余部分安排如下。在科2所使用的定義整個(gè)文件列?？?討論了進(jìn)一步詳細(xì)可加工性分析方法，科4列出的可加工性分析方法的實(shí)施。最后，提供結(jié)論和未來(lái)的研究事業(yè)。 2 定義 盡管以前的研究人員已經(jīng)確定在其工作中的知名度和可加工性的概念，首先，相似的定義用來(lái)澄清可見性和可切削性之間的區(qū)別。其次，工具空間的概念介紹機(jī)器障礙空間的范圍。獲得確定可切削性的存在的情況。在本節(jié)規(guī)定的定義，用于在本文的其余部分隨后的討論。 ?能見度：表面S上的一個(gè)點(diǎn)p由是可見的外部點(diǎn)q發(fā)出了一個(gè)光線，如果滿足條件。 ?可加工性：表面S上的一個(gè)點(diǎn)p是由某類型和大小的工具T加工，如果、。T在刀具位置CL代表工具表面從方向接近。 根據(jù)定義，可切削性與可見性擁有可及性的同一個(gè)概念，但是他們并不相同，也就是說(shuō)可切削性考慮到切割工具的大小和形狀而不是對(duì)待它作為光線。所以，可切削性可能保證真實(shí)的可及性，而可見性僅是可切削性的一個(gè)必要條件。因此，可見性是可切削性的一個(gè)子集。換句話說(shuō)，可加工性可以保證能見度。 不同的是能見度角方向的表達(dá)，形成一個(gè)錐形物，有被用于描述可加工性的兩個(gè)參數(shù)。如果一種刀具的類型和大小是指定的話，他們是刀具位置和接近的方向。在接近的方向上僅允許切割工具接近和觸到第p點(diǎn)的刀具位置，可加工性沒有任何其他表面部分存在。 類似于一個(gè)特性的能見度的概念，一個(gè)特性的可加工性(一條線，一條曲線，或者由一套點(diǎn)組成的幾何學(xué)的一塊表面) 是屬于每個(gè)機(jī)械加工的該特征點(diǎn)。類似局部能見度的概念(PV)，除完全可切削性之外的概念的部份可切削性也可能被定義。 ?部分可加工性：如果在那個(gè)這樣的特性上至少存在一個(gè)點(diǎn)沒有刀具位置CL， 一個(gè)特性沿著方向是部分地可加工的。為了它存在滿足條件、。 ?完全可加工性：一個(gè)功能在方向上是完全可切削的，如果每個(gè)特征點(diǎn)至少有一個(gè)到位的CL能被用來(lái)保證、。 注意到，完全的可加工性可能為了一個(gè)點(diǎn)或者一個(gè)特性存在，而部分的可加工性僅僅為了一個(gè)特性存在，因?yàn)橐粋€(gè)點(diǎn)只能是據(jù)說(shuō)可加工或非可加工。 如果可切削性存在一個(gè)接近的取向，切實(shí)可行的刀具位置CLs的數(shù)字可能隨著一個(gè)表面上的不同的點(diǎn)變化。因?yàn)楦赡苁且訡Ls為工具道路和設(shè)定計(jì)劃，提供更多選擇與更加可行的CLs點(diǎn)則更加容易用機(jī)器制造。需要測(cè)量刀具的位置空間導(dǎo)致概念空間的工具。 工具功能F空間，是每一個(gè)屬于至F點(diǎn)工具空間聯(lián)盟，當(dāng)在幾何學(xué)的實(shí)體周圍沒有障礙時(shí)，一個(gè)工具空間到達(dá)其最大限度工具價(jià)值空間。在這里，我們除去考慮部分之外的整個(gè)表面障礙。從而，相應(yīng)的障礙空間被定義為障礙空間。 ?刀具空間：所有可行的刀具地點(diǎn)合計(jì)為從一個(gè)方向形成一個(gè)區(qū)域稱為工具的空間一點(diǎn)p，。 因?yàn)樗鼘⑦M(jìn)入障礙，刀具不能進(jìn)入障礙域空間。 計(jì)算工具空間是從最大限度工具空間減去所有障礙空間。 如果使用Eq計(jì)算工具空間。(1)不是空的，那么可加工性存在； 否則，幾何學(xué)的實(shí)體是非機(jī)器。在本文中提出的可加工性分析方法基于Eq。（2）。工具空間實(shí)際上是可切削性措施，因?yàn)樗嬖V可切削性的存在，如果它存在。 一旦工具空間被決定了，它導(dǎo)致的可加工的范圍能被獲得。 ?可加工范圍: 最高切削部分的特征功能給了符合功能范圍的刀具空間， 上述的定義將在整個(gè)本文的其余部分中被使用。 3 可加工性分析 本文提出的可切削性分析方法根據(jù)位形空間的概念（C空間）。機(jī)器人空間行動(dòng)計(jì)劃首先由佩雷斯申請(qǐng)C空間的概念【32】。C空間的基本的想法是對(duì)于它周圍障礙的一種環(huán)境中的一種活動(dòng)的機(jī)制里找到聚合有效的空間配置。最近，C空間已用于工具的多軸加工路徑規(guī)劃。蔡等人?！?3】提出一種基于C空間的方法，用工具加工的3軸數(shù)空機(jī)床制造通過變換被設(shè)計(jì)的部分表面在C空間的元素和切削刀作為在安全空間的一個(gè)移動(dòng)的對(duì)象。以C空間代表和計(jì)算使用部分的Z地圖模型。蔡和高【34】被合并的C空間到自由形態(tài)模子洞用機(jī)器制造的電腦自動(dòng)處理計(jì)劃里。 Morishige等。【35】使用C空間引起5軸圓頭槽銑刀的工具道路【36】5軸平端銑的優(yōu)化工具取向用在C空間的一個(gè)查尋方法。C空間的切割工具，被定義當(dāng)在Sec.2的工具空間，為工具道路計(jì)劃提供安全空間;因此，基于C空間的工具道路總是半圓鑿自由沖撞。工具空間能被視為聚合所有可能的工具道路。如果工具空間存在，則至少一個(gè)工具道路可以引起零件表面對(duì)應(yīng)的幾何點(diǎn)，因而，這個(gè)點(diǎn)有可加工性。所以，通過測(cè)試在表面的每點(diǎn)工具空間，這表面點(diǎn)是否有可加工性在理論上是可行的。 本文的可加工性方法沿著旋轉(zhuǎn)軸輸入的是一個(gè)STL模型的片段文件。一個(gè)STL模型是一個(gè)近似于三角形的部分，目前是事實(shí)上的快速原型系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)文件格式。鑲嵌工藝的設(shè)立指定使一個(gè)STL模型可以持續(xù)逼近誤差，部分表面和鑲嵌三角形之間的偏差。每一三角形的大小和形狀得創(chuàng)造對(duì)其部分表面上的當(dāng)?shù)氐牡貐^(qū)是適應(yīng)的。因此，與Choi使用Z地圖模型相比。【33】，實(shí)質(zhì)上是一個(gè)相等間距抽樣模型，STL模型的切片文件是原始部分表面的一個(gè)更加精確和更加高效率的表示法。零件的STL模型的切的過程，也許是一個(gè)基于特點(diǎn)的部分或自由幾何形態(tài)，分解成許多線段的多邊形表面的部分。這些線段基本上是在本文提出的方法里唯一代表的“功能”。 其目的是繪制段或部分，在每個(gè)方向切削的部分，以便為取向的最低值，可以發(fā)現(xiàn)，這樣各階層在安裝方向完成后加工。每一片段文件的線片斷關(guān)于工具接近方向是或者是垂直或者是傾斜的。如果垂直的情況發(fā)生，對(duì)于每一那條線片斷上的點(diǎn)的障礙和他們的相應(yīng)的障礙空間是同樣的。這實(shí)際上是靜態(tài)障礙情況。一二維的C空間分析同時(shí)能為了所有那些點(diǎn)被執(zhí)行，考慮到上述所有相鄰節(jié)段障礙。第3.1節(jié)詳細(xì)討論了垂直案。然而，如果被檢查的線片斷在工具方向上是傾斜的，則每個(gè)片段上的點(diǎn)的障礙是可變的。電動(dòng)-障礙環(huán)境為機(jī)械加工分析程序產(chǎn)生困難。對(duì)于這一個(gè)情形的解決將會(huì)在段被呈現(xiàn)3.2。 3.1 垂直的情況： 用于本文的坐標(biāo)系統(tǒng)與3軸銑削中心的一致，據(jù)此，部分切片沿x軸的機(jī)器發(fā)生的坐標(biāo)系，每片是在YZ平面。我們使用Pi,jPi,j+1代表當(dāng)前進(jìn)行可切削性分析過程的段 圖4可加工性的垂直情況 3.2 傾斜情況： 3.2.1動(dòng)態(tài)障礙物環(huán)境。對(duì)于多數(shù)案件的可切削性分析的線段，切口取向是沒有垂直，而是傾斜的。這制定在相當(dāng)大的程度上不同于以前描述的僅僅有靜態(tài)障礙的垂直情況的可加工性分析?；镜脑蚴腔诙S的C空間的靜態(tài)障礙可加工性分析不為了傾斜的情況工作，其特點(diǎn)是動(dòng)態(tài)的障礙。用機(jī)器制造的每點(diǎn)最大工具空間在間接格之下是不變式半圈弧，在圖5顯示 圖5傾斜切割的最大工具空間 3.2.2有效的障礙的相對(duì)移動(dòng)。雖然整個(gè)三維C空間不會(huì)為每線段修建，每一在不同的高度的障礙片斷的有效的障礙空間能被人們認(rèn)為將有具有分析下面的點(diǎn)的相對(duì)的運(yùn)動(dòng)能力，指的是第6圖中的例子。 圖6有效障礙的變化 基于上述情況下，一旦階段的有效障礙屬于已知的的價(jià)值，挖出的空間弧工具可以計(jì)算如下： 對(duì)于第1階段dm。參數(shù)t來(lái)自參數(shù)。 所有點(diǎn)， 同為線段 3.2.3.2映射多邊形障礙 圖8在YZ平面上的多邊形障礙 圖9在DT平面上的多邊形障礙 3.2.4機(jī)械加工圖。 圖10機(jī)械加工圖 4 執(zhí)行 為了驗(yàn)證本文提出的方法，可切削性算法可以用奔騰IV的C程序語(yǔ)言實(shí)施，在運(yùn)行Windows XP的3.06 GHz的電腦上。可切削性軟件使用可見性數(shù)據(jù)切片，選擇末端工具的大小，并且作為一種指定的切割方向輸入。它可以生成每個(gè)切片段切削部分作為有關(guān)的切割方向輸出。我們提出二表面零件例子核實(shí)可切削性分析方法。第一部分是選擇非常簡(jiǎn)單讓不可加工性對(duì)讀者更直觀。第二部分是一個(gè)更復(fù)雜的零件，一個(gè)玩具“杰克”，在逆向工程中的應(yīng)用3D檢測(cè)軟件評(píng)價(jià)這部分。 圖11半圓柱體擠壓口袋的機(jī)械加工 例1圖12顯示了擠出一個(gè)半圓柱形的一塊，我們選擇旋轉(zhuǎn)正交軸45度方向作為切割方向。末端工具直徑設(shè)置為0.25英寸。切片間距是0.01英寸。從圖12顯示的可加工性分析結(jié)果，表明有二個(gè)不可加工性區(qū)域，標(biāo)為S1和S2。因?yàn)檫@個(gè)是擠壓模型，沿轉(zhuǎn)動(dòng)軸的幾何形狀不改變。所以在沿轉(zhuǎn)動(dòng)軸的每個(gè)切片上的可切削性分析的結(jié)果應(yīng)該相同。一個(gè)片段的可加工的概況在圖13（a）中被顯示。O-A-B，當(dāng)B-C和D-E是不可加工區(qū)域時(shí)，C-D和E-F-G是可加工的區(qū)域。這部分實(shí)際上在Mastercam也是可加工性的。加工量被保存為STL文件，2004年進(jìn)口到RapidForm。圖13 B顯示了通過使用RapidForm檢查跨本STL的截面輪廓。圖13（b）中顯示的配置方向是與水平線成45度方向。與圖14顯示的加工方向是相同的。O-A-B，C-D，并且E-F-G是可加工的地區(qū)，而在圖13（b）中B - C和D - E是不可加工性區(qū)域。從可加工性分析為了證實(shí)結(jié)果，二個(gè)坐標(biāo)系分別在點(diǎn)和被設(shè)定。不可加工性邊界坐標(biāo)點(diǎn)是從我們開發(fā)的可加工性分析軟件計(jì)算出來(lái)的，坐標(biāo)在快速表格2004測(cè)量出來(lái)。每個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)如表1所示。這些數(shù)據(jù)非常接近，并且該錯(cuò)誤是可以使用STL近似預(yù)期和行掃雷算法找到切削區(qū)域。 圖12二維切屑概況示意圖 例2。第二部分模型為例，使用的是一個(gè)玩具“杰克”，首先分析了能見度，并利用這種方法進(jìn)行可加工性分析。圖15顯示了杰克STL模型，由可視軟件處理這一個(gè)模型而且提供的結(jié)果模型是透過四定方位是100%看得見的。為了顯示能見度分析的缺陷，杰克可加工性區(qū)域和非可加工性區(qū)域由四個(gè)長(zhǎng)方形顯示。 圖13杰克”的模式的加工結(jié)果 由于沿著旋轉(zhuǎn)軸變化的杰克片形狀模型，在不可加工性區(qū)域相應(yīng)的改變，因此是不正常的形狀。為了表明，可加工性分析方法可以預(yù)測(cè)不可加工性地區(qū)，我們實(shí)際在MasterCAM以50度方向加工杰克并保存為一個(gè)加工后的STL虛擬文件。該文件是2004年進(jìn)口到RapidForm，并與原有的CAD模型的重疊。利用RapidForm檢查職能，我們能夠映射出STL模型偏離原來(lái)的零件模型的加工路線。圖16說(shuō)明了MasterCAM中加工表面零件模型旋轉(zhuǎn)了50度的方向。該地區(qū)的圓圈標(biāo)記包含了不可加工性表面。圖17 B說(shuō)明由RapidForm 2004導(dǎo)致的偏差。該器件模型顯示在著色模式，以顯示表面輪廓點(diǎn)。圖17（a）顯示了我們的可加工性分析軟件的結(jié)果，與它對(duì)應(yīng)的圖17（b）顯示的圖形。 圖14在MasterCAM中杰克機(jī)械加工表面 圖15鑒定“杰克”的不可加工地區(qū) 以上的例子表明可加工性軟件不僅可預(yù)測(cè)STL模型切片可加工和不可加工區(qū)域，而且可以確定可加工部分的確切坐標(biāo)位置。因此，給一種切割的方向和一個(gè)尺寸工具可以獲得可加工和不可加工部分精確信息。因此，尺寸工具可以評(píng)價(jià)某個(gè)設(shè)計(jì)制造商提供的產(chǎn)品。另一個(gè)應(yīng)用程序可以確定用四軸機(jī)床設(shè)置部分加工最低數(shù)量。這可能是第一次實(shí)現(xiàn)了運(yùn)行在減少，因?yàn)橐粋€(gè)指定的增量角度間隔方向的機(jī)械加工軟件。然后使用優(yōu)化算法尋找設(shè)定方向的最低數(shù)量。在這種方式，本文提出的可加工性分析不被歸入一個(gè)核實(shí)工具，相反，它提供的信息可以用來(lái)計(jì)算加工安裝信息和工具、刀具路徑規(guī)劃。 5 結(jié)論和未來(lái)研究 本文提出了一種以C -空間概念為基礎(chǔ)的3軸平面端銑可加工性分析方法。這種方法是為了找到真正的近似光線能見度的無(wú)障礙。輸入信息是一個(gè)限制旋轉(zhuǎn)軸的STL文件切片幾何模型，該模型可以是基于特征或功能免費(fèi)作為可加工性分析方法。本文提出不需要特征識(shí)別。相反，它分析了從STL的切片文件的基本幾何圖。除了檢查二維可加工，該分析方法還可以處理三維的機(jī)械加工。目前，我們的做法是僅限于3軸平面端銑。球頭立銑刀和圓角端銑刀的機(jī)械加工分析可能是未來(lái)研究重點(diǎn)。此外，如何擴(kuò)展目前研究的4軸或者5軸銑削可能會(huì)納入另一給考慮范圍之內(nèi)。