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An efficient online geometric simulation algorithm for real-time CNC based on look-ahead method
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PRE
AI
DOI：10.1016/j.jmsy.2025.02.013.png)
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摘要
En 中文
智能数控加工需要先进的在线几何仿真来提高透明度并优化加工过程。仿真算法需要足够高效以跟上机床运动。然而，传统算法通常在初始时离散化整个毛坯，往往导致冗余计算，阻碍在线环境中的效率。为了平衡效率与精度，本文提出了一种高效的在线仿真算法，具有三项关键创新。首先，该算法将前瞻概念引入几何仿真，以精确定位工件上可能与切削刀具接触的区域。其次，它采用动态体素分区机制，该机制适应切削刀具的运动，减少数据结构并消除冗余计算。第三，一种混合建模方法整合了体素模型的空索引与Tri-dexel模型的布尔运算，实现了工件快速局部定位和高效的微观结构表示。此外，该算法在在线插值和曲面重建等关键阶段进行了进一步优化。该算法已集成到多个在线仿真软件系统中，并在多个典型的3/5轴工件上进行测试和验证。实际加工实验证实了其效率，超过99%的仿真计算时间低于10 ms，满足在线环境的要求。该算法在模拟大型航空航天工件方面也表现出色，为几何和物理参数的实时同步提供了坚实基础。
Keyword:
Online simulation
Geometric simulation
Look-ahead
Dynamic voxel structure
Intelligent CNC machining
期刊
IF:
14.2
论文数:
2.7K
被引数:
1.6W
机构
暂无机构信息
引用论文
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