數(shù)控系統(tǒng)復(fù)雜曲線曲面插補(bǔ)技術(shù)研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,復(fù)雜曲面的產(chǎn)品越來越多,人們對其加工精度的要求也越來越高。但目前國內(nèi)的數(shù)控系統(tǒng)大多僅具有圓弧和直線兩種插補(bǔ)方式,進(jìn)行復(fù)雜曲面加工時(shí)通常采用離線式逼近刀具軌跡的加工方式,將曲線劃分成微小直線段,利用直線插補(bǔ)來擬合。為滿足精度要求,生成的微小直線段數(shù)量巨大,直接導(dǎo)致數(shù)控系統(tǒng)傳輸負(fù)擔(dān)較重,同時(shí)刀具在每個(gè)程序段均需進(jìn)行加減速,嚴(yán)重影響加工效率。
　　 本文深入分析了非均勻有理B樣條(Non-Uniform Ratio

2、nal B-Spline,NURBS)曲線的性質(zhì)、相關(guān)參數(shù)計(jì)算方法,對NURBS曲線曲面直接捅補(bǔ)算法進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。首先,利用前、后差分結(jié)合代替微分的方法,通過對初始迭代式改進(jìn)得到了參數(shù)快速遞推式,通過插補(bǔ)預(yù)處理與近似計(jì)算,綜合考慮輪廓誤差控制和進(jìn)給加速度控制,實(shí)現(xiàn)了動態(tài)變步長的自適應(yīng)NURBS曲線插補(bǔ)方式?？墒箼C(jī)床在滿足誤差要求的前提下,以最大化進(jìn)給速度對零件進(jìn)行插補(bǔ)加工,實(shí)現(xiàn)插補(bǔ)精度和插補(bǔ)速度的優(yōu)化,提高加工質(zhì)量和效率。
　

3、　 其次,在加減速控制方面,本文利用NURBS曲線的對稱性進(jìn)行實(shí)時(shí)插補(bǔ)減速點(diǎn)的預(yù)測,提出了插補(bǔ)前拋物線一直線一拋物線S型加減速控制方法。其具有位置精度高、速度過渡平滑等優(yōu)點(diǎn),并且改變了原有控制方法的以弦線代替弧線、每插補(bǔ)一步都要進(jìn)行繁瑣的曲線弧長計(jì)算的情況,有利于提高插補(bǔ)精度和實(shí)時(shí)性。最后,基于本文所提山的NURBS曲線直接插補(bǔ)算法和S型加減速控制,使用MATLAB編程語言開發(fā)了一款NURBS曲面插補(bǔ)軟件,采用刀觸點(diǎn)生成刀具路徑,與傳