点云模型高效率数控加工刀轨生成方法研究开题报告

1.课题的背景

随着市场经济全球化的不断推进，国家间、企业间在各个领域的竞争日益激烈。消费者对工业产品在个性化和多样化方面的要求越来越高，产品的生存周期因此变得更加短暂。为了缩短新产品的开发周期、提高产品的设计和制造质量、增强企业对市场的快速响应能力，一系列新的产品快速开发技术应运而生，如逆向工程技术(Reverse Engineering, RE)、快速成型技术(RapidPrototyping, RP)、并行工程(ConcurrentEngineering, CE)等。逆向工程技术历经多年的研究与发展，已经成为新产品快速开发过程中的一项重要技术，逆向工程与数控加工技术的紧密结合，大幅缩短了产品的设计、制造周期，本文研究的主要内容就是它们紧密结合的部分——点云模型的数控加工刀轨生成关键技术。

2.课题的目的

课题主要是参考国内外点云刀轨生成技术的研究成果，并对点云模型直接生成加工刀轨的关键技术进行了深入研究，在现有研究的基础上，提出新的点云模型的等残留高度法精加工刀轨生成算法、截面线等误差法精加工刀轨生成算法，对毛坯进行加工，验证算法的可行性和高效性。

3.课题的意义

在现实设备可行的情况下，能够以最优化的刀具路径对毛坯进行初加工，一定程度上减少用料的浪费，从而进一步降低成本，提高效率。因此，课题具有深远意义。

本课题是对数控加工刀具轨迹生成的研究，并将实际问题在点云模型中进一步探讨，在现有基础上对刀轨生成方法的优化。主要的工作的优化等残留高度点、下一行刀位点和等误差刀触点及其轨迹生成的方法。

通过本次的毕业课题的研究和设计，希望可以达到如下的预期目标：

（1）对所学的课本知识的整体巩固运用以及所参与课题的总结；

（2）熟练使用撰写论文的必要工具visio、mathtype，有必要的作图说明，公式计算并且做到规范标准；

（3）提高自我学习能力——独立提出、分析及解决问题，提高思维逻辑性与严谨性；

（4）对所学知识进行总结，灵活运用，并在毕业论文中有所体现；

（5）所设计的算法做到切实的提高效率，培养计算机思维，为今后的相关工作作准备。

查阅相关文献和资料，在曾经的课题研究基础上对点云模型高效率数控加工刀轨生成作深一步的认识，了解数控加工的现状和未来的发展趋势以及目前所面临的问题；根据自己的学习认知，在网上查阅相关文献，精读数控加工、点云模型、逆向工程等内容；再决定自己的设计方案，搭建总的设计框架；最后，对于细节方面进行深入的研究。

其大致的步骤如下：

（1）根据研究要求，将实际问题进行简化，理解到位，并转化成具象的数学问题；

（2）统筹安排，循序渐进，用数学的方法，计算机的思维构思算法，并作图分析；

（3）在提高效率和创新的前提下，对算法进行修改，验证；

（4）最后编程实现算法，完善论文。

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