復雜參數(shù)曲線曲面加工控制與狀態(tài)監(jiān)測技術研究.pdf

1、在現(xiàn)代裝備制造業(yè)中，關鍵的核心技術是數(shù)控技術，它決定著一個國家裝備制造業(yè)的水平，而數(shù)控技術的關鍵技術之一是插補，其中特別是插補算法中的曲線曲面插補的弦高誤差算法在其中扮演著核心技術的角色，本文就此理論和應用問題進行了研究。
　　 在零件數(shù)控精加工過程中，插補算法的弦高誤差與零件精加工表面粗糙度是成正比的。由于弦高誤差計算的復雜性，提出復雜參數(shù)曲線加工中的弦高誤差控制算法，它是利用插補點處弧長誤差、坐標值及一階導數(shù)信息間接對弦高誤

2、差進行控制。其中插補點處的弧長誤差由辛普生公式求出，插補點處的坐標值及一階導數(shù)信息由插補算法得到，因而計算量的增加并不顯著。對算法的誤差情況進行討論，并利用Nurbs曲線的仿真實例證實此算法單步插補運算時間不大于300μs的前提下，達到的弦高誤差加工精度為2.58783×10-6mm。
　　 弦高誤差是影響零件加工的表面質量的關鍵因素。利用引入誤差補償值的參數(shù)曲面的高精度刀具軌跡規(guī)劃算法與本文的弦高誤差控制算法相結合能夠在滿足實

3、時性的前提下將弦高誤差控制在預定范圍內，使零件加工達到預定精度，其本質是通過實時改變零件加工的進給速度來達到提高零件加工質量。在弦高誤差的計算過程中，許多必要的計算數(shù)據(jù)(主要是曲面插補點處的坐標值信息及一階導數(shù)信息)已在引入誤差補償值的參數(shù)曲面的高精度刀具軌跡規(guī)劃算法求出，不必重復計算，只須通過簡單的計算公式就可以計算出插補點間的弧長誤差并計算出弦高誤差，由于避免在直接求取弦高誤差時對二階導數(shù)的計算，因而計算量增加不大。同時此算法適用于

4、在插補點處具有一階連續(xù)導數(shù)且有二階導數(shù)的各類參數(shù)曲線插補及弦高誤差控制，適應性較廣。
　　 螺旋齒輪通常是采用專用螺旋錐齒輪數(shù)控機床來進行加工，但是由于采用專用設備價格昂貴，利用率低，顯然不適合加工單件、小批量生產螺旋錐齒輪?；谝陨显颍芯苛瞬捎猛ㄓ梦遢S數(shù)控機床進行螺旋錐齒輪，開發(fā)了基于天津大學自主開放式數(shù)控系統(tǒng)TDNC-H8開通用五軸數(shù)控螺旋錐齒輪數(shù)控加工系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有在線切削仿真功能，該功能采用了“層片分割”算法，相比