CAD/CAM中复杂轮廓环等距干涉处理算法的研究与实现

论文摘要

计算机辅助设计与制造技术是近30年来迅速发展起来的新技术，是现代制造技术的重要组成部分。CAD／CAM技术的应用和发展从根本上改变着传统的产品设计和制造模式，引起了产品设计和制造方式的根本性变革。 在CAD／CAM系统的诸多核心功能模块中都涉及到复杂轮廓环的等距及其干涉处理计算问题。型腔复杂轮廓环向内(外)等距计算后，单个轮廓等距环的几何形状将会发生自交干涉现象，多个轮廓等距环间将会发生互交干涉现象，对这些等距后产生的干涉问题的处理一直是困扰已久的难点，极大地影响CAD／CAM系统中相关功能模块的性能。 本文简要介绍了CAD／CAM中环的基本组成，研究了各图元原始等距的算法。采用在图元连接处插入过渡圆弧的方法，保证了环等距后的连续性。在全面、深入地分析型腔复杂轮廓环的各种等距干涉情况的基础上，充分借鉴了国内外研究结果，研究并完成了复杂轮廓环自交和互交干涉处理算法的设计。以上述算法为基础，实现了等距干涉处理的原型系统，提供了系统运行的算例结果以验证算法的正确性。

论文目录

• 中文提要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 CAD／CAM的发展概况
• 1.3 课题实现意义
• 1.4 课题研究的内容及论文结构安排
• 第二章 原始等距环的生成
• 2.1 轮廓环的定义
• 2.1.1 轮廓环的定义
• 2.1.2 环的数据结构
• 2.2 二维轮廓环的原始等距
• 2.2.1 几何图元的基本等距
• 2.2.2 几何图元基本等距后的合法性判断
• 2.2.3 几何图元基本等距后的封闭处理
• 2.2.4 插入过渡零圆弧
• 2.2.5 原始等距环的生成过程
• 2.3 小结
• 第三章 复杂轮廓环的自交干涉处理
• 3.1 型腔轮廓环干涉情况分析
• 3.2 自交干涉处理的相关说明
• 3.2.1 自交干涉和自交处理
• 3.2.2 等距环各曲线段相交性判断
• 3.2.3 环与环相包含的判断
• 3.2.4 环的方向判定
• 3.3 环自交干涉的处理
• 3.3.1 算法流程
• 3.3.2 原始等距环中提取子环
• 3.3.3 子环的取舍
• 3.4 本章小结
• 第四章 复杂轮廓环的互交干涉处理
• 4.1 互交干涉的分析
• 4.1.1 环的布尔运算
• 4.1.2 环互交出入点分析
• 4.2 互交干涉处理算法
• 4.3 本章小结
• 第五章 原型系统的实现与典型算例
• 5.1 原型系统的设计与实现
• 5.1.1 系统总体框架
• 5.1.2 各功能模块
• 5.1.3 系统开发平台和基础
• 5.2 算例
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 今后工作展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间公开发表的论文
• 致谢