針對(duì)小線段加工的NURBS自適應(yīng)插補(bǔ)算法的研究.pdf

1、插補(bǔ)是數(shù)控系統(tǒng)最重要的核心技術(shù)，插補(bǔ)算法的優(yōu)劣直接影響到產(chǎn)品加工的質(zhì)量和效率。伴隨著制造業(yè)的發(fā)展，加工型面日趨復(fù)雜，傳統(tǒng)的加工技術(shù)在滿足現(xiàn)代社會(huì)的加工要求時(shí)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(bǔ)功能，因此在加工復(fù)雜曲線時(shí)，不得不將其離散為小線段，然后再對(duì)小線段插補(bǔ)。這種加工方式不可避免地會(huì)造成加工路徑的一階導(dǎo)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(bǔ)在保留了曲線光順性的同時(shí)，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(bǔ)算法對(duì)提高數(shù)控系統(tǒng)的性能具有重要意義。
　　本文通過對(duì)現(xiàn)有成果研究，發(fā)現(xiàn)NURBS插補(bǔ)中有兩個(gè)較難解決的問題:一個(gè)是理論步長與實(shí)際弧長之間的差異，另一個(gè)是曲線弧長、插補(bǔ)長度和加減速距離之間的協(xié)調(diào)問題。針對(duì)這些問題本文提出了一種新型的NURBS插補(bǔ)算法，主要思路是先對(duì)曲線自后向前進(jìn)行逆向插補(bǔ)預(yù)處理，

3、確定曲線的減速點(diǎn)及對(duì)應(yīng)的速度信息，之后進(jìn)行實(shí)時(shí)插補(bǔ)確定每個(gè)周期的插補(bǔ)點(diǎn)位置并進(jìn)行信息輸出。根據(jù)此，本文主要研究了以下內(nèi)容:
　　針對(duì)現(xiàn)有的小線段加工代碼，設(shè)計(jì)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(diǎn)。設(shè)計(jì)了GM代碼解釋器，驗(yàn)證了該算法的可行性。
　　在插補(bǔ)算法中，提出了更為簡潔的參數(shù)點(diǎn)密化、插補(bǔ)點(diǎn)坐標(biāo)值和導(dǎo)矢值求解的方案。重點(diǎn)研究了NURBS插補(bǔ)中的速度控制問題