李 杨，王子牛，王 彦，梁 佳

（1.贵州大学 计算机科学与信息学院，贵州 贵阳550025；2.贵州大学 信息网络中心，贵州 贵阳550025）

0 引 言

多轴数控切削仿真的过程可以分解为刀具运动轨迹的计算，刀具运动轨迹与工件模型的切削判断计算，以及工件模型的更新显示计算3个部分。在刀具运动轨迹计算方面，国内外所做的研究有刀具扫掠体构造法［1－3］、刀具扫掠体的快速分解法［4］、刀具扫掠体精确计算法［5］、基于双参数球族的包络面法［6］等；在切削判断计算方面，常用的方法是将工件模型的射线组与刀具运动所形成的扫掠体进行求交计算［7］，也有采用由刀具扫掠体所构造的扫掠面与工件模型上的不规则表面进行曲面之间的求交计算［8－9］，同时还有基于空间分解的思想将工件模型离散为三角网格进行求交计算的方法［10］；然而采用基于扫掠体的方法对刀具运动的轨迹进行计算存在以下两点不足：①刀具扫掠体临界面模型的建立依赖于刀具的外形，所以复杂刀具模型的临界面计算比较耗时［11－12］；②刀具扫掠体与工件模型射线组之间的求交计算过于繁琐，并且对求交计算的范围缺乏有效、准确的判断，尤其是在对复杂曲面的求交计算上会耗费大量的运算时间［13］，直接影响了仿真的效率。

针对上述问题，本文提出了一种用于判断刀具在空间运动过程中是否与工件模型发生切削的有效计算方法，该方法不仅可以避免刀具扫掠体的复杂计算过程，而且还能降低刀具与工件模型之间的无效切削计算次数；……