附件C:譯文


基于EPGA數(shù)控機床鞋楦加工刀具軌跡計算
A. Jimeno , J.L. Sa´nchez, H. Mora, J. Mora, J.M. Garcı´a-Chamizo
計算科學(xué)技術(shù)計算部門，Alicante, Apdo大學(xué)
摘要：刀具軌跡生成是計算機輔助制造中最復(fù)雜的問題之一?，F(xiàn)行已經(jīng)發(fā)展了一些有效的策略，但它們大都僅適合于標準加工。數(shù)字化虛禮算法是通過數(shù)字化虛禮表面模型和規(guī)范的刀具及其運動的幾何結(jié)構(gòu)來計算刀具軌跡，所以它可以應(yīng)用于非標準加工。這種算法簡單，可靠并且通過它自己的定義避免了刀具表面碰撞的問題。本文提出了數(shù)字化虛禮的優(yōu)化，即通過最大限度的利用硬件資源以此來改善計算的效率。通過對比研究將根據(jù)總計算時間來顯示它的優(yōu)點。我們還提出了一個基于EPGA的體系結(jié)構(gòu)，和其它的眾所周知的古典的方式比較,它可以更快，更精確的生產(chǎn)的輪換。
關(guān)鍵詞：刀具軌跡計算；數(shù)字化虛禮；特定硬件體系結(jié)構(gòu)；可重構(gòu)計算。
1、前言
1．1 問題定義
為了利用數(shù)控機床切削刀具加工一個曲面，需要提供一系列定義了刀具運動的三維(3D)或二維(2D)的坐標。這些點通常指刀具的中間位置。這樣,問題就可以表述為獲取加工一個給定精密度的期望對象的刀具中心的軌跡。在文獻[1]中亦稱為工具補償問題。
對于一個給定的對象和刀具，由于表面的曲度，不可能總是找到解決方案[2]。在這些情況下，問題被重新解釋為為了得到定義最接近的表面包含期望對象（即沒有碰撞）的軌跡。圖1a表示的是一個定義表面的圓的中心點的軌跡（道具路徑）。這種情況下，為了簡便，問題在二維中被提出。對于三維表面，問題將變得更加復(fù)雜。
這個問題的部分解決方案是利用不同的方法實現(xiàn)表面偏移生成[2-4]。但是這些表面偏移受到刀具半徑（如：球狀，圓柱形和圓錐形）的限制，對更復(fù)雜的工具，如有兩個半徑的環(huán)形刀具，是無效的。此外，在大多數(shù)情況下，本身交叉點問題是根據(jù)表面曲度產(chǎn)生的 [5]（圖1b）。因此，為了檢測并解決這些問題需要更精密和更高的成本計算技術(shù)。其他解決方案根據(jù)裁定表面，計算出最接近直紋面的一個物體，但它們都受到一個半徑刀具和三個軸等參加工的限制[6]。