NURBS實時插補算法的研究及其仿真.pdf

1、數(shù)控技術作為現(xiàn)代制造行業(yè)中的關鍵技術,對實現(xiàn)加工過程柔性自動化、集成化、智能化起著非常重要的作用。其中的插補技術作為數(shù)控加工的核心模塊,其性能的好壞直接影響零件的加工精度和加工效率。非均勻有理B樣條(NURBS)曲線以其在復雜幾何造型方面的諸多優(yōu)勢,自提出以來就在CAD/CAM領域得到廣泛的應用。對于零件中的復雜自由曲線曲面,通常采用微段直線逼近曲線的方式進行加工,這種方法存在加工文件龐大、加工效率低和加工精度差等缺點,而自由曲線直接插

2、補則可改善上述加工中的不足。因此,開發(fā)NURBS曲線插補技功能成為數(shù)控插補技術研究的重點。
　　本文提出的NURBS插補技術,可將CAD/CAM建立的NURBS曲線模型直接在數(shù)控系統(tǒng)中進行加工,改善了零件的加工精度和加工效率,提高了CNC系統(tǒng)的軌跡生成能力。
　　本文的主要內容包括:建立NURBS曲線數(shù)學模型;在考慮輪廓誤差控制和進給加速度影響的前提下提出了NURBS自適應插補算法,用阿當姆斯微分方程進行下一插補點的迭代計算

3、,并利用前、后差分結合代替微分對初始迭代式進行改進,同時輔以預估—校正法對迭代精度進行校正,實現(xiàn)了動態(tài)變步長的自適應NURBS曲線插補方式,使機床在滿足誤差要求的前提下,以最大化進給速度對零件進行插補加工,實現(xiàn)了插補精度和插補速度的優(yōu)化;結合柔性加減速機制,采用前S型加減速控制,保證機床在啟、停階段的進給速度能夠平穩(wěn)的過渡,同時利用NURBS曲線的對稱性進行插補減速點的預測;采用前瞻模塊,動態(tài)預測速度突變點,利用回溯和重插補策略保證插補