NURBS實(shí)時(shí)插補(bǔ)算法的研究及其仿真.pdf

1、數(shù)控技術(shù)作為現(xiàn)代制造行業(yè)中的關(guān)鍵技術(shù),對(duì)實(shí)現(xiàn)加工過程柔性自動(dòng)化、集成化、智能化起著非常重要的作用。其中的插補(bǔ)技術(shù)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(fù)雜幾何造型方面的諸多優(yōu)勢,自提出以來就在CAD/CAM領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。對(duì)于零件中的復(fù)雜自由曲線曲面,通常采用微段直線逼近曲線的方式進(jìn)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(diǎn),而自由曲線直接插

2、補(bǔ)則可改善上述加工中的不足。因此,開發(fā)NURBS曲線插補(bǔ)技功能成為數(shù)控插補(bǔ)技術(shù)研究的重點(diǎn)。
　　本文提出的NURBS插補(bǔ)技術(shù),可將CAD/CAM建立的NURBS曲線模型直接在數(shù)控系統(tǒng)中進(jìn)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(nèi)容包括:建立NURBS曲線數(shù)學(xué)模型;在考慮輪廓誤差控制和進(jìn)給加速度影響的前提下提出了NURBS自適應(yīng)插補(bǔ)算法,用阿當(dāng)姆斯微分方程進(jìn)行下一插補(bǔ)點(diǎn)的迭代計(jì)算

3、,并利用前、后差分結(jié)合代替微分對(duì)初始迭代式進(jìn)行改進(jìn),同時(shí)輔以預(yù)估—校正法對(duì)迭代精度進(jìn)行校正,實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)變步長的自適應(yīng)NURBS曲線插補(bǔ)方式,使機(jī)床在滿足誤差要求的前提下,以最大化進(jìn)給速度對(duì)零件進(jìn)行插補(bǔ)加工,實(shí)現(xiàn)了插補(bǔ)精度和插補(bǔ)速度的優(yōu)化;結(jié)合柔性加減速機(jī)制,采用前S型加減速控制,保證機(jī)床在啟、停階段的進(jìn)給速度能夠平穩(wěn)的過渡,同時(shí)利用NURBS曲線的對(duì)稱性進(jìn)行插補(bǔ)減速點(diǎn)的預(yù)測;采用前瞻模塊,動(dòng)態(tài)預(yù)測速度突變點(diǎn),利用回溯和重插補(bǔ)策略保證插補(bǔ)