项目研究围绕点-线刚体运动设计、刀具扫掠包络面建模、五轴数控加工刀位规划、螺旋运动识别与曲面重构四个方面展开。在点-线刚体运动设计方面,提出了刀具路径生成的固定间距双NURBS曲线方法;在刀具扫掠包络面建模方面,建立了刀具包络面局部重建与整体优化原理,揭示出刀位微小偏移对包络面形状和加工误差的影响规律;在五轴数控加工刀位规划方面,将目前普遍采用的刀位误差评价方式由刀具曲面与设计曲面的比较提升为刀具包络面与设计曲面的直接比较,提出了三阶切触法与整体优化法两种并行的宽行加工刀位规划理论和方法;在螺旋运动识别方面,提出了基于距离函数的运动生成曲面的识别与重构方法。项目研究结果共计发表和录用论文21篇,包括国际权威期刊ASME Trans(美国机械工程学会会刊)论文3篇和国内权威期刊《中国科学》论文3篇,SCI收录(含待收录)16篇,EI收录(含待收录)21篇;获发明专利授权4项;登记软件著作权1项。部分理论和方法已在企业得到应用。科研成果"复杂曲面零件数字化制造理论和方法"获2010年高等学校自然科学一等奖。项目实施期间,培养博士研究生3名,项目主持人获上海市青年科技启明星计划跟踪支持。
英文主题词NC machining; surface reconstruction; tool envelope surface; tool path optimization; motion design