基于NURBS曲線的多軸運(yùn)動(dòng)控制插補(bǔ)算法的研究.pdf

1、隨著工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，某些特殊的部門和企業(yè)對(duì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)形狀和外觀要求不斷提高。大量的具有復(fù)雜型面的實(shí)體設(shè)計(jì)被越來越多的應(yīng)用于工業(yè)設(shè)計(jì)中。NURBS曲線因其獨(dú)特地?cái)?shù)學(xué)表達(dá)形式和強(qiáng)大的圖形控制能力，已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于自由型曲線曲面實(shí)體造型中，并被確定為STEP-NC標(biāo)準(zhǔn)中自由曲線曲面的標(biāo)準(zhǔn)表達(dá)形式。但是在數(shù)控加工領(lǐng)域中，NURBS技術(shù)的應(yīng)用卻較為滯后，近年來針對(duì)NURBS曲線技術(shù)的研究已經(jīng)成為數(shù)控領(lǐng)域中的一個(gè)研究熱點(diǎn)?，F(xiàn)今只有少數(shù)專業(yè)的數(shù)

2、控企業(yè)開發(fā)出了高效實(shí)用的具有NURBS功能的數(shù)控系統(tǒng)。但NURBS技術(shù)一直受到各公司的嚴(yán)密保護(hù)。目前我國生產(chǎn)的數(shù)控產(chǎn)品尚不具備NURBS功能。在對(duì)NURBS曲線曲面技術(shù)的深入研究的基礎(chǔ)上，提出了基于機(jī)床軸向控制的NURBS插補(bǔ)策略，并將其應(yīng)用于多軸運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)多軸運(yùn)動(dòng)控制。本文的研究對(duì)于開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的，具有NURBS功能的多軸運(yùn)動(dòng)控制單元提供了一種新思路。
　　研究時(shí)間分割法在NURBS曲線中的應(yīng)用，并提出了基于機(jī)

3、床軸向控制的NURBS曲線插補(bǔ)策略，以預(yù)估校正算法代替TAYLOR公式法，避免了復(fù)雜的NURBS曲線求導(dǎo)，簡化插補(bǔ)過程；提出基于機(jī)床軸向分量的插補(bǔ)點(diǎn)校驗(yàn)方法，簡化校驗(yàn)過程并使得校驗(yàn)過程更加符合生產(chǎn)實(shí)際，保證輪廓精度和機(jī)床運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)能力的穩(wěn)定發(fā)揮。提出插補(bǔ)點(diǎn)回溯策略，對(duì)計(jì)算出的插補(bǔ)點(diǎn)進(jìn)行整體優(yōu)化，減少機(jī)床加工過程中的振動(dòng)和沖擊，最大限度的發(fā)揮機(jī)床的加工能力，提高加工效率。另外在插補(bǔ)點(diǎn)回溯模塊中植入了加減速控制策略，使加工速度能夠自動(dòng)適應(yīng)曲線