五次樣條在數(shù)控加工中的全過程應(yīng)用技術(shù).pdf

1、樣條函數(shù)是應(yīng)用非常廣泛的數(shù)學(xué)工具,在計算機輔助設(shè)計(CAD)、計算機輔助制造(CAM)、計算機數(shù)控(CNC)以及逆向工程(RE)等技術(shù)領(lǐng)域中更是必不可少的非常有用的工具,具有特別重要的工程意義.隨著高速加工技術(shù)的發(fā)展,樣條函數(shù)在自由曲面高速加工中的應(yīng)用越來越受到重視,樣條處理技術(shù)得到越來越多的研究,開發(fā)與應(yīng)用,并已成為數(shù)控加工技術(shù)的主要發(fā)展趨勢之一.論文重點對五次樣條插值算法及其在RE、NC編程和CNC技術(shù)等方面的應(yīng)用進行了系統(tǒng)深入的研

2、究,建立了一套完整的五次樣條處理理論、方法及應(yīng)用技術(shù)體系.此外,對基于STEP-NC的新一代開放式CNC系統(tǒng)進行了初步探索.主要內(nèi)容包括:(1)概要分析了樣條函數(shù)在數(shù)控加工技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用研究及發(fā)展狀況,并著重分析了自由曲面高速加工中存在的問題以及CNC系統(tǒng)的研究與發(fā)展趨勢.(2)雖然樣條曲線具有廣泛的應(yīng)用,但對五次樣條插值算法的研究卻很少.因此,完善、推導(dǎo)和開發(fā)了多種五次樣條插值算法,并對其進行了測試和評價.(3)針對大量稠密數(shù)字化數(shù)

3、據(jù)五次樣條插值的需要,開發(fā)了兩種插值節(jié)點自動選擇算法:五次曲線法和六次曲線法.(4)解決自由曲面高速加工中所存在問題的根本途徑就是研究開發(fā)基于樣條的新型曲線實時插補技術(shù),以適應(yīng)高速加工的特別需求.(5)開發(fā)面向逆向工程的CNC系統(tǒng)是非常必要的,它比傳統(tǒng)的逆向工程軟件與CNC系統(tǒng)相獨立的處理模式相比,具有更大優(yōu)勢.系統(tǒng)研究了逆向工程技術(shù)及面向逆向工程的CNC系統(tǒng),簡要介紹了所開發(fā)的實用系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和功能組成.(6)STEP-NC(Dat

4、a model for Computerized Numerical Controllers)是一個新的CNC數(shù)據(jù)模型國際標準(ISO 14649),而基于STEP-NC的CNC系統(tǒng)(STEP-CNC)毫無疑問將成為下一代CNC系統(tǒng),它必將取代基于ISO 6983的傳統(tǒng)CNC系統(tǒng).系統(tǒng)深入研究了STEP-CNC的體系結(jié)構(gòu)及其功能組成,提出了與目前所采用的三種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不同的更加完善的開放式STEP-CNC系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),即基于SFPS的體系結(jié)