基于PH樣條的五軸數(shù)控插補(bǔ)技術(shù)研究.pdf

1、目前，具有復(fù)雜曲面外形的產(chǎn)品越來越多而且其加工精度要求越來越高，采用三軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床加工這類產(chǎn)品時(shí)一般需經(jīng)過多次裝夾才能完成，加工速度和加工精度很難保證。因此在具有復(fù)雜輪廓外形零部件的高速、高精加工中，五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用最為廣泛。在加工自由曲面時(shí)，一般采用微段直線逼近曲線的方式，這種加工方法存在NC程序文件龐大導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸負(fù)荷大，相鄰運(yùn)動(dòng)段連接處速度不連續(xù)，加工質(zhì)量差等。樣條曲線的插補(bǔ)可使整條曲線的加工速度較均勻，因而可提高表面加工

2、質(zhì)量。
　　PH曲線是一類具有優(yōu)良特性的多項(xiàng)式曲線，可以用于解決曲線弧長(zhǎng)的計(jì)算問題，且保持與Bézier曲線表示的完全一致性，并且PH曲線往往產(chǎn)生比經(jīng)典多項(xiàng)式曲線更光順的軌跡等優(yōu)點(diǎn)。因此本文主要研究五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)的PH曲線插補(bǔ)技術(shù)。
　　由于在五軸聯(lián)動(dòng)加工中，刀軸矢量出現(xiàn)跨象限時(shí)，需抬刀處理，加工速度和精度很難保證。為解決此問題，提出了跨象限的處理方法。在此基礎(chǔ)上對(duì)雙轉(zhuǎn)臺(tái)五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床的空間運(yùn)動(dòng)和基于RPCP的后置處理作了簡(jiǎn)

3、單的分析和研究；
　　提出了在插補(bǔ)中用預(yù)測(cè)—校正方法代替通常使用的Taylor展開方法，提高了插補(bǔ)的精度。針對(duì)PH曲線的性質(zhì)和特點(diǎn)，設(shè)計(jì)、開發(fā)了四種空間PH曲線的實(shí)時(shí)插補(bǔ)算法，并對(duì)曲率插補(bǔ)方法的缺點(diǎn)進(jìn)行了改進(jìn)；
　　為解決PH曲線插值中的光滑過渡，提出了5次空間PH曲線的C1和C2連續(xù)插值方法。針對(duì)CAD/CAM系統(tǒng)生成的曲線曲面加工代碼文件龐大、速度不連續(xù)的缺點(diǎn)，使用了基于數(shù)據(jù)點(diǎn)長(zhǎng)度和角度的方法對(duì)數(shù)控代碼進(jìn)行了處理，并利用