机械工程学报

作者：韩兴国, 宋小辉, 殷鸣, 殷国富

单位：1. 四川大学制造科学与工程学院 成都 610065;；2. 桂林航天工业学院机械工程学院 桂林 541004

关键词：非均匀有理B样条,分层算法,分组排序,复杂曲面,增材制造；

基金：国家工信部智能制造新模式应用项目（2017bwqt-005-gxb）、国家自然科学基金（51705094）、四川省智能制造专项课题（2016CD00478）、广西高校中青年教师基础能力提升（KY2016YB535）和广西自然科学基金（2018UA160218）资助项目。

针对传统增材制造分层方法对复杂曲面类零件STL模型分层易造成部分层面轮廓线失真的问题，提出一种基于NURBS曲线的复杂曲面类零件分层截面轮廓生成算法。针对STL模型数据量大和分层速度慢的特点，采用了分组排序的求交算法进行分层，生成截面轮廓点云数据。以切平面与STL模型三角面片的交点作为NURBS曲线的型值点，设定型值点的权值，利用矩阵形式和切失边界条件确定了NURBS曲线的权因子，求解NURBS曲线的控制顶点，采用矩阵形式建立了各切片层的截面轮廓所对应的NURBS曲线方程，绘制了基于NURBS曲线的各层层面轮廓。采用基于NURBS曲线的复杂曲面类零件分层截面生成算法对燃气轮机中压缸动叶片和Ganesha模型进行了分层试验仿真和误差分析。进行了燃气轮机中压缸动叶片的打印试验，通过测量表明：采用本算法打印叶片的轮廓度偏差值符合要求，相比传统算法打印的叶片精度更高，从而验证了所提出的基于NURBS曲线的复杂曲面类零件分层截面生成算法的可行性和准确性。

来源：2019年第15期

《机械工程学报》期刊编辑部

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