题目：数控加工中等高线轨迹算法的研究

数控加工技术是CAD/CAM技术中能明显发挥生产效益的技术，而无干涉刀具轨迹计算则是数控加工技术中的核心与关键问题。在所有无干涉刀具轨迹计算方法中，等高线加工方法因其切削平稳，切削效率高，加工后零件表面质量高等优点而得到业界学者和研究人员的关注，也有很多相关文献发表，一些算法已经应用到商业产品中发挥其经济价值。然而，实际的应用中常常会遇到复杂程度各异的加工零件，目前没有任何一种算法能够解决现实中零件加工的所有问题。本文在闫光荣博士提出的等高线刀具轨迹算法的基础上，做出了改进和创新工作，以使得等高线加工方法在加工表面曲率变化很大或者说存在狭窄的沟槽的曲面时，能够有稳定和高效率的表现。总体来说，论文的主要工作内容分为以下几个方面：一、介绍了数控加工编程技术发展历史，等高线刀具轨迹计算的研究现状；二、分析了水平面与三种不同类型的保护面求交，给出了相应的数学模型和结果；三、为提高等高线加工方法在加工表面曲率变化很大的曲面时的表现，提出了新的刀具轨迹上包络线算法和轨迹网格自适应细分算法，这也是本文最大的贡献和创新点所在；四、提出了利用本文算法计算出的等高线刀轨进行粗加工轨迹计算的算法，给出了建立加工层内轨迹环间拓扑关系的算法。本文改进了基于Zmap网格模型的等高线轨迹算法，拓展了算法在无干涉刀具轨迹计算领域内的应用范围。