五軸聯(lián)動(dòng)雙NURBS曲線插補(bǔ)算法研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，中國已成為世界第二制造與出口大國，然而卻還不是制造強(qiáng)國。制約著中國向制造強(qiáng)國邁進(jìn)的一個(gè)重要因素就是五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控技術(shù)，它是船舶、航天航空、模具、高精密儀器等民用工業(yè)和軍工迫切需要的重要戰(zhàn)略裝備。五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控技術(shù)是多軸聯(lián)動(dòng)加工技術(shù)中難度最大、應(yīng)用范圍最廣的技術(shù)，其插補(bǔ)算法是多軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)的核心，是數(shù)控系統(tǒng)發(fā)揮作用的基礎(chǔ)。五軸聯(lián)動(dòng)插補(bǔ)算法逐漸成為世界各國科研人員重點(diǎn)研究的對(duì)象，發(fā)達(dá)國家一直對(duì)中國進(jìn)行技術(shù)封鎖，各數(shù)控公司竭

2、力保密其核心部分。為打破大國對(duì)中國的技術(shù)封鎖，必須自主研發(fā)五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控技術(shù)。為此，研究五軸聯(lián)動(dòng)雙NURBS曲線插補(bǔ)算法及實(shí)現(xiàn)方式具有重要意義。
　　目前，主要的傳統(tǒng)插補(bǔ)算法(直線、圓弧插補(bǔ))已經(jīng)越來越不能滿足現(xiàn)代高速高精加工的需求，本文通過對(duì)數(shù)控加工的研究，發(fā)現(xiàn)數(shù)控插補(bǔ)算法是制約高速高精加工的關(guān)鍵因素，NURBS曲線能統(tǒng)一地表達(dá)自由曲線曲面和解析曲線曲面，其直接插補(bǔ)能避免傳統(tǒng)插補(bǔ)算法的很多問題，有效解決插補(bǔ)算法與現(xiàn)代高速高精加工的

3、矛盾。對(duì)于五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工采用雙NURBS曲線插補(bǔ)的方法，即增加一個(gè)刀軸方位樣條，便于刀軸矢量信息表示與提取，在考慮弦長(zhǎng)誤差和加減速處理的前提下，用二階泰勒展開式求解節(jié)點(diǎn)參數(shù)，能快速準(zhǔn)確求解出各軸的進(jìn)給增量。本文通過UG/GRIP二次開發(fā)語言寫出源程序，利用UG生成刀具路徑源文件，根據(jù)源文件進(jìn)行后處理，生成符合要求的雙NURBS曲線樣條代碼，并對(duì)雙NURBS曲線樣條插補(bǔ)程序?qū)嵗M(jìn)行分析，驗(yàn)證該方法比傳統(tǒng)方法具有明顯的優(yōu)越性，能有效地提高