列表点双圆弧样条曲线拟合计算法

在编程数控铣床加工程序过程中,经常会遇到列表点曲线零件。处理这些列表点数据,以圆弧去逼近,必须掌握双圆弧样条曲线拟合法。重点阐述了对若干个列表点给出的曲线,选择一个插值方程(三次参数样条函数)求得两个相邻的型值点及其一阶导数,完成对于曲线轮廓的描述并同时求出需要的插值点,再利用两个彼此相切的圆弧有无拐点的两种情况来拟合相邻两点间的函数曲线。用圆弧逼近插值时,要进行适当的数学处理。     

实现两次拟合的凸轮反求系统研制

依据凸轮曲线上离散的测量点,运用参数型三次样条曲线拟合反求凸轮轮廓曲线,并通过双圆弧逼近法进行第二次拟合得到满足凸轮加工精度要求的插值节点。该方法能快捷有效地实现高精度凸轮的反求设计,其针对数控加工特点的设计,保证了凸轮的高质量加工。系统在C＋ ＋Builder环境下进行开发,设计结果形式为AutoCAD图形文件和包含数控加工轨迹的数据文档。     

基于交替隔点插值的凸轮升程拟合方法在磨削加工中的应用

在以往凸轮升程离散型值点曲线拟合的基础上,基于三次参数样条曲线拟合提出了采用奇偶交替隔点插值方式对曲线进行再拟合,并对这一过程进行多次循环的凸轮升程拟合新方法。通过设定拟合精度阈值和引入最大循环次数,实现升程曲线拟合误差控制以及算法的终止。利用Matlab编程对新方法与三次参数样条曲线拟合方法进行数值分析比较。结果显示新方法能够提高原始升程曲线及其一二阶差分曲线的光顺程度。在凸轮数控磨削加工中,能够提高砂轮架进给速度、加速度的连续性,减小进给轴柔性冲击和跟踪误差。在TKM120CNC全数控凸轮轴磨床上,将该方法的升程拟合结果与三次参数样条曲线升程拟合结果进行对比加工试验。结果表明,该方法能够显著改善凸轮表面质量,提高凸轮轮廓精度。     

等流量柱塞泵凸轮轮廓的最小二乘法数控编程

针对等流量柱塞泵凸轮轮廓运动规律复杂、加工编程要求高的状况,提出了对轮廓曲线进行最小二乘法拟合与数控编程的方法。首先根据凸轮运动规律按等间隔参数法对凸轮曲线进行了分段离散,对离散点用最小二乘法拟合出凸轮的第一段圆弧;再根据所计算的拟合圆与凸轮曲线的偏差用最小二乘法拟合以得到其余各圆弧段;最终完成了整个轮廓拟合及数控编程。研究结果表明,用该方法进行等流量柱塞泵凸轮的数控编程,拟合圆弧段少、光顺性好,避免了在数控加工时产生振动,可提高加工质量。     

列表点曲线数控加工方法的分析与研究

分析和研究了列表点曲线的数控加工问题，提出了先以三次参数样条进行插值，再用双圆弧拟合的方法。实例证明：该方法拟合后的曲线光顺，偏差较小，并且算法简单。     

凸轮位移数据的数学处理及误差分析

分别对凸轮轮廓曲线的实测位移数据应用三次样条插值和多项式最小二乘拟合两种处理方法进行处理，并对两种数学处理方法的误差进行分析，结果证明：仿制凸轮时对凸轮轮廓曲线的实测位移数据采用多项式最小二乘拟合方法比三次样条插值处理更为合理，利用多项式最小二乘法进行曲线拟合得到的类加速度曲线的光滑程度明显优于用三次样条插值得到的类加速度曲线。     

活塞异型面数控加工的一种逼近方法及其加工实现

针对发动机活塞截面型线的不规则性,提出了采用三次样条插值和双圆弧拟合相结合的方法逼近活塞截面型线.重点介绍了适用于计算机编程的三次样条插值方法和双圆弧拟合原理,并选取实例进行验证.最后根据活塞异型面的表面成型机理搭建了实现其数控加工的硬件平台.     

凸轮轮廓曲线的数控加工

凸轮机构是各种机械设备及仪器中常用的机构,以往对于凸轮轮廓曲线的加工,采用简易数控铣床,将设计给出的轮廓曲线上各点的坐标逐一输入数控系统,不仅花费时间较长而且容易出错,导致加工精度低,很难达到设计的要求.本文介绍了在UWF1202H加工中心,利用TNC426数控系统的参数编程功能直接将理论计算的程序转化为数控加工程序,由数控系统计算凸轮轮廓曲线各点坐标,从而快速加工出高精度凸轮轮廓曲线.     

基于三点圆弧拟合法的椭圆曲线R参数编程研究

在非圆曲线一般采用直线拟合方式编写数控程序的基础上,提出了三点圆弧拟合法,通过对三点圆弧拟合椭圆曲线原理进行分析、坐标计算和轮廓误差比较,并结合数控系统的R参数功能,简单方便地避免了复杂的数学运算。同时,改进后的三点圆弧法拟合椭圆曲线,很好地提高了曲线加工精度,减少了拟合线段数量。     

凸轮轮廓曲线加工数控编程的新型计算方法

凸轮是机械行业中常见的基本构件,随着生产的发展,对凸轮轮廓曲线要求也越来越高。传统的加工方法,由于受到加工条件和制造周期的影响,已远不能适应这种新的需要。 近年来,由于计算机和数控机床的广泛应用,为凸轮廓线的加工提供了强有力的工具。一般来说,绝大多数数控机床只有直线和圆弧插补功能,不能直接进行非圆曲线加工,但我们可以用很多直线或圆弧线段来逼近理想轮廓,从而满足零件的设计精度。为此,向读者推荐一种盘形凸轮轮廓加工数控编程新的计算方法,以供参考。 一、理想轮廓曲线上的插值 图纸上凸轮的理想轮廓,一般是以结点 (离散点…     

弧面凸轮廓面三坐标机测量与传动质量评价

在分析了弧面凸轮廓面数学模型的基础上,利用三坐标测量机对弧面凸轮廓面进行了等径点位测量,并提出了一种逐点比较法,将所有的测量数据用于确定凸轮坐标系与测量坐标系的位置关系。用非均匀B样条曲线拟合所有凸轮坐标系中的点坐标数据,由拟合曲线和滚子共轭运动的啮合方程求解实际共轭运动,从而评价弧面凸轮廓面的传动质量。最后,通过一个检测实例验证了该算法的正确性和可行性。     

基于三次样条函数与c++ Builder的盘型凸轮反求设计

依据三次样条函数和曲线拟合理论,采用c++Builder语言开发了盘形凸轮轮廓CAD系统。该系统适用于凸轮反求设计,其结果可自动生成AutoCAD存档文件,并可直接提供数控加工所需参数。实际应用证明,该系统为凸轮设计和制造提供了有效、快捷和高精度的手段。     

一种基于离散数据的自由曲面建模方法

提出一种基于离散数据的自由曲面建模方法。该算法采用平行网格构造曲面，利用三次样条函数和参数样条对列表点进行行列两个方面的插补，采用局部回弹法进行曲线光顺，从而构造出适于数控加工的网格曲面，由于采用参数样条进行插补，可保证插值曲线通过所有型值点，曲线具有一、二阶导数连续的性质，可保证曲线的整体连续平滑。该方法的特点是方便了直角坐标下平行行切加工的数控编程。     

坐标测量机上盘状凸轮检测方法研究

本文研究直接在三坐标测量机上检测凸轮并评定误差的方法和理论。在凸轮工件型面上接采点测量数据,用不等距三次Ｂ样条函数和最小二乘法拟合测头中心轨迹,通过测头半径补偿和凸轮从动轮数据转换,得到凸轮升程曲线,运用最小条件法评价凸轮误差,同时还可以评价凸轮机的速度、加速误差。数字仿真计算和实验结果表明,本文方法具有测量过程简便,测量效率高、计算精度高,应用性广播等优点,适用于三坐标测量机为检测设备的自动加工     

一种三次插值样条曲线的插补方法研究

针对复杂轮廓零件数控加工的实际需求,基于数据采样插补原理,对一种三次插值样条曲线的插补算法进行了研究.样条曲线进行参数化运算插补,先使用一系列首尾相接的微小直线段来逼近给定的插值样条曲线轮廓,再利用轨迹空间与参变量空间的对应关系,控制参变量,求取插补点坐标,得到整个离散化插补轨迹.此算法加工速度稳定性高,有利于高速高精地生成插补轨迹.     

Optimising the number and position of the measuring points on a plane curve using an algorithm for comparing the angle between the normal directions

The purpose of this study is to investigate the determination of the number and location of measuring points for a plane curve using a coordinate measuring machine in order to reduce the time taken to measure the curve. The study begins by establishing the data points for a plane curve on the design blueprint, and then proposes an algorithm for comparing the angle between the two normal directions. The angle can be used in conjunction with the preset allowance distance error value to determine which positions of the measuring points are better, and to reduce the number of measuring points. A cubic spline curve is adopted as the measuring curve so that all derived points fall on the cubic spline to meet the requirement of integrating real measuring and the computer-aided drafting.     

基于弧长参数的Akima刀位轨迹拟合算法研究

在数控加工中,通常用小线段表达刀位轨迹,往往会导致刀位点庞大且轨迹不平滑。基于Akima曲线具有光顺连接且端点连接处保证G1以上连续等特点,将刀位点拟合成Akima样条曲线,提出了基于弧长参数的保凸Akima拟合刀位轨迹算法。该算法分为刀位点搜索和拟合两个阶段：首先利用拟合刀位轨迹的误差测试（双弦误差测试和弦切误差测试）约束,获得该段的首末刀位点;然后在该段内根据首末刀位点计算切线矢量,用弧长信息对刀位点参数化,生成一段Akima样条。利用UG软件生成了内含75个刀位点的鞋底模型,通过MATLAB编程和仿真实验,设置不同测试阈值,对比了弧长参数化Akima曲线与节点参数化Akima曲线、NURBS曲线之间的拟合效果,验证了算法的有效性。     

基于样条插值函数拟合的凸轮评价方法

通过在凸轮型面上直接采集测量数据,样条插值函数拟合测头中心轨迹,测头半径补偿和数据转换得到凸轮升程曲线,用“最小区域法”评定凸轮升程误差。     

样条函数在凸轮曲线设计中的应用

在凸轮的制造过程中,如果只知道凸轮的运动规律只是一些离散的点时,而要对凸轮进行理论分析和加工,可以从实现从动件工作过程的特殊位置点的要求出发,采用分段三次样条插值函数来确定凸轮的曲线方程,应用曲线方程对凸轮进行设计、制造,并对凸轮进行动力学和运动学分析。