數(shù)控系統(tǒng)微段插補(bǔ)技術(shù)研究及實驗平臺設(shè)計.pdf

1、數(shù)控系統(tǒng)的核心技術(shù)是插補(bǔ)算法，為了使數(shù)控系統(tǒng)能充分的發(fā)揮其性能，精度高、速度快的插補(bǔ)算法一直是國內(nèi)外數(shù)控系統(tǒng)研究突破的難點及技術(shù)核心。制造業(yè)在國民生產(chǎn)中有舉足輕重的地位，隨著制造業(yè)的不斷發(fā)展，各種復(fù)雜曲線曲面的加工在生產(chǎn)中占了很大比重，為了實現(xiàn)復(fù)雜曲面的高效高精度加工，研究和開發(fā)具有樣條擬合插補(bǔ)技術(shù)的數(shù)控系統(tǒng)，既是響應(yīng)市場需求又是CNC數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展趨勢之一。 針對復(fù)雜曲線曲面的加工要求，文中對其關(guān)鍵技術(shù)——樣條曲線插補(bǔ)技術(shù)、加減

2、速控制技術(shù)、前瞻速度規(guī)劃等進(jìn)行了詳細(xì)深入的研究。首先，在代數(shù)三角空間和代數(shù)指數(shù)空間中構(gòu)造了具有快速遞推、計算穩(wěn)定的樣條曲線——Quasi-Hermite樣條曲線，并詳細(xì)分析了Quasi-Hemdte基和Quasi-Hermite樣條曲線的性質(zhì)和逼近誤差，推出了快速遞推公式，為樣條擬合提供了可靠的曲線模型。 在此基礎(chǔ)上，本文進(jìn)一步詳細(xì)分析了前瞻處理的幾種速度規(guī)劃方式，深入分析了前瞻S型加減速規(guī)律，在七階段S型加減速基礎(chǔ)上進(jìn)行了優(yōu)化

3、，建立了轉(zhuǎn)接矢量夾角模型，給出了基于插補(bǔ)前S型加減速的速度前瞻算法。在實現(xiàn)了路徑段高速銜接的同時，還提出了一種轉(zhuǎn)接速度為0時的簡化5階段S型加減速算法，解決了在路徑段銜接時的速度突變，實現(xiàn)了無柔性沖擊的速度規(guī)劃。 最后，在Matlab7.0軟件基礎(chǔ)上開發(fā)了前瞻速度插補(bǔ)實驗平臺，根據(jù)實際NC加工文件，經(jīng)前瞻速度規(guī)劃及樣條插補(bǔ)的模擬仿真，并對樣件進(jìn)行加工實驗比較，結(jié)果表明該算法在保證高速高精度的基礎(chǔ)上，大大縮短了路徑軌跡的加工時間，