赵艺兵,温秀兰，张中辉

(南京工程学院 a.工业中心；b.自动化学院，南京　211167)



基于改进遗传算法的自由曲面重建及数控加工*

赵艺兵a,温秀兰b，张中辉b

(南京工程学院 a.工业中心；b.自动化学院，南京211167)

摘要：提出了用B样条表示自由曲面，基于改进遗传算法(IGA)重建自由曲面，其中节点矢量由IGA优化得到，控制顶点坐标由最小二乘法根据数据点参数值及由IGA优化得到的节点矢量计算得到。改进遗传算法采用实数编码，选择最小代沟模型和混合交叉策略，算法简单，鲁棒性强。通过对自由曲面零件在坐标测量机实测得到数据采用提出的方法重建曲面并生成CAD模型，根据CAD模型图详细分析了零件加工工艺，完成了自由曲面零件的仿真切削与数控加工，经三坐标测量仪对零件实测并计算自由曲面的轮廓度误差验证了曲面重建及加工方法的正确性、合理性。

关键词：自由曲面；B样条；改进遗传算法；数控加工

0引言

自由曲面零件在汽车、飞机、涡轮叶片、直升机螺旋浆等零件中广泛应用，已有学者提出了有关自由曲面建模和加工方法[1-2]，但多数研究集中在自由曲线曲面的数学表示。数学模型未知的自由曲面建模和制造对于逆向工程至关重要，逆向工程中主要问题之一是根据已有零件生成模型或表示模型，再由已生成的模型加工零件。对于简单几何形体，由图形生成零件并非很困难，但是对于复杂零件曲面重建是有难度的。为此，近年来，许多研究者致力……