針對小線段加工的NURBS自適應插補算法的研究.pdf

1、插補是數(shù)控系統(tǒng)最重要的核心技術，插補算法的優(yōu)劣直接影響到產(chǎn)品加工的質量和效率。伴隨著制造業(yè)的發(fā)展，加工型面日趨復雜，傳統(tǒng)的加工技術在滿足現(xiàn)代社會的加工要求時顯得愈發(fā)吃力。由于傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)只具備直線、圓弧等簡單的插補功能，因此在加工復雜曲線時，不得不將其離散為小線段，然后再對小線段插補。這種加工方式不可避免地會造成加工路徑的一階導數(shù)不連續(xù)，且存在加減速頻繁、加工文件過大等問題。而NURBS(Non-Uniform Rational B-

2、Splines，非均勻有理B樣條)曲線插補在保留了曲線光順性的同時，還因其路徑連續(xù)而容易獲得較高的加工速度和精度，因此研究NURBS插補算法對提高數(shù)控系統(tǒng)的性能具有重要意義。
　　本文通過對現(xiàn)有成果研究，發(fā)現(xiàn)NURBS插補中有兩個較難解決的問題:一個是理論步長與實際弧長之間的差異，另一個是曲線弧長、插補長度和加減速距離之間的協(xié)調問題。針對這些問題本文提出了一種新型的NURBS插補算法，主要思路是先對曲線自后向前進行逆向插補預處理，

3、確定曲線的減速點及對應的速度信息，之后進行實時插補確定每個周期的插補點位置并進行信息輸出。根據(jù)此，本文主要研究了以下內容:
　　針對現(xiàn)有的小線段加工代碼，設計了擬合為NURBS曲線的算法。將現(xiàn)有的小線段按精度分段擬合，并按CAD模型確定了邊界條件，反求出控制頂點。設計了GM代碼解釋器，驗證了該算法的可行性。
　　在插補算法中，提出了更為簡潔的參數(shù)點密化、插補點坐標值和導矢值求解的方案。重點研究了NURBS插補中的速度控制問題