復(fù)雜曲線曲面CNC插補技術(shù)的研究及其自動編程系統(tǒng)的開發(fā).pdf

1、曲線曲面插補模塊是整個數(shù)控系統(tǒng)控制軟件的核心部分，插補算法的選擇將直接影響到數(shù)控系統(tǒng)的加工精度和速度，是目前數(shù)控技術(shù)急需提高和完善的環(huán)節(jié)之一。為了使數(shù)控機床具備對復(fù)雜曲線曲面直接進(jìn)行加工的能力，本論文對復(fù)雜曲線曲面的插補算法進(jìn)行了相應(yīng)的理論研究和實際驗證。 自1991年國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)在頒布的STEP標(biāo)準(zhǔn)中，將NURBS作為自由曲線曲面定義的唯一方法以來，用NURBS來表示復(fù)雜曲線曲面的方法得到廣泛應(yīng)用。與之相適應(yīng)，NU

2、RBS曲線曲面實時插補技術(shù)已成為近年來數(shù)控插補技術(shù)研究的一個熱點，NURBS曲線曲面插補功能已經(jīng)成為當(dāng)代高性能CNC系統(tǒng)的標(biāo)志性功能之一。本論文首先對NURBS曲線曲面數(shù)學(xué)模型做了深入的研究，給出了NURBS曲線曲面插值算法的具體過程。在對NURBS曲線直線逼近的研究過程中提出了一種新的逼近方法，即伸縮步長法。在此基礎(chǔ)上，給出了NURBS曲線具體的實時插補算法和NURBS曲線插補的實例分析。NRUBS曲線實時插補研究中，本論文不僅考慮了

3、弓高誤差，同時還考慮了機床所承受的加速度(即速度的變化值)，在此基礎(chǔ)上提出了采用三角函數(shù)構(gòu)造加速度曲線的柔性加減速控制方法。此方法保證了NURBS插補過程中的速度、加速度和加加速度的平穩(wěn)變化，此算法簡單，工程實用性好。 本論文對復(fù)雜曲面(NURBS形式)的直接插補技術(shù)做了初步的研究，對復(fù)雜曲面直接插補技術(shù)的基本思路和模塊結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。對NURBS曲面直接插補過程中的刀具軌跡實時產(chǎn)生做了深入的研究，同時給出了刀具軌跡實時產(chǎn)生的具體