用SIEMENS 802D系统编制倾斜椭圆和双曲线轨迹的车削程序

数控机床加工的零件轮廓一般由直线、圆弧组成,也有一些非圆曲线轮廓如高次曲线、列表曲线、列表曲面等,但都可用直线或圆弧去逼近。通过插补算法对数控系统的影响和插补算法的工作流程,对高次曲线的插补原理进行分析与研究,可以推导出高次曲线插补的递推公式,绘制插补逻辑图,其递推公式和插补逻辑图同样适用于其它高次曲线。     

凸轮轮廓的数控插补算法研究

普通的数控系统只具有直线和圆弧插补功能,对于凸轮这类轮廓中含有非圆曲线的零件不能直接进行数控加工,需要先通过一定的插补拟合算法用直线或者圆弧来代替轮廓中的非圆曲线.本文重点研究了近似双圆弧插补算法的原理和控制方法,通过具体实例比较了近似双圆弧插补算法与双圆弧插补算法的优缺点.     

数控加工中两种插补原理及对应算法

在数控加工中,为了实现对具有直线、圆弧或者更加复杂曲线的零件轮廓的加工,采用了计算机插补.文中简单地介绍了数控加工中的插补原理以及针对每种原理的插补算法.     

数控系统等误差直线逼近节点算法分析与改进

近些年来,复杂零件越来越多,其曲面轮廓往往需要采用数控加工,且加工精度要求也日益提高。非圆曲线是机械零件常见的平面轮廓曲线,但目前绝大多数数控系统只具备直线插补和圆弧插补功能,加工非圆曲线则需要用直线段或圆弧段来逼近非圆曲线。重点分析现有数控系统等误差直线逼近节点算法,指出该算法用于非圆曲线处理时的局限性。在此基础上,提出一种新的基于区域误差检验的等误差算法,并运用VC++编程软件,实现非圆曲线的等误差数控编程系统开发。最后,通过实例非圆曲线验证该算法的有效性。     

自由曲面加工中NURBS曲线的插补实现

针对复杂型面零件的高精度曲面加工,传统上应用直线、圆弧和螺旋线等插补。由于曲面轮廓离散成大量微段直线或圆弧来加工,这不仅使编程复杂、代码量膨胀,而且不可避免地带来逼近误差,影响零件的加工精度、表面粗糙度和生产效率。提出一种NURBS曲线的实时插补算法,它基于NURBS曲线的参数表示法来求出优化的曲线参数,实现了NURBS曲线高速、高精度加工的插补控制。试验的结果表明,这种插补方法是有效的。     

正切控制算法研究

以数据采样法为基础,提出了一种正切控制算法,通过直线和圆弧插补分析,实现了C轴沿曲线轮廓切线方向进行插补的功能,并改进了数据采样插补算法,实现了四象限统一编程和自动过象限.     

宏程序的应用

在数控编程加工中,遇到由非圆弧曲线组成的工件轮廓或三维曲面轮廓时,可以用宏程序来完成。 1.非圆孤曲线的宏编程 在数控编程的指令系统中,直线插补和圆弧插补指令用于完成工件的实际切削,当工件的切削轮廓是非圆弧曲线时,就不能直接用圆弧插补指令来编程,这时可以设想将这一段非圆弧曲线轮廓分成若干段微小的线段,在这每一段微小的线段上做直     

数控加工中基于自由曲面表面特性的刀具路径安排

目前CNC上的轨迹控制功能仍主要是直线和圆弧插补,因此当加工自由曲面时,大多只能采用直线或圆弧逼近算法来对曲线进行逼近处理。针对数控加工的实际需求,现在数控系统技术人员对数控机床插补器进行研究并开发出了许多曲线和曲面插补功能。基于曲线插补,在保持进给速度尽可能恒定的条件下,对刀位路径和刀位速度进行离线的曲线拟合,以便于得到用于数控加工的刀位文件。这种方法能有效解决进给速度的波动问题,并能有效压缩刀位文件。为此,提出几种算法来拟合刀位路径和刀位速度轮廓曲线。曲线和曲面插补在数控代码数据量和逼近误差方面都有较大的改善。     

非圆曲线的逼近法数控加工

以椭圆形零件的数控加工为例,阐述了逼近法在非圆曲线形零件数控加工中的应用。由于一般数控机床的编程代码只具有直线插补和圆弧插补功能,因此对于非圆曲线的数控加工大多采用小段直线或小段圆弧去逼近轮廓曲线,完成数控编程。     

等误差直线逼近凸轮轮廓曲线节点的改进算法

现有的中小型数控系统无直接进行凸轮轮廓插补的功能,一般是用直线插补或圆弧插补代替,把要加工的轮廓曲线划分成微小的直线段或圆弧段,再求出其节点坐标。本文提出了一个等误差直线逼近曲线的节点划分方法,其特点是计算简单、结果精确,并能确保所有插补段上的逼近误差均等,且能控制其大小。     

基于OpenGL五轴联动数控机床仿真的插补算法及软件实现方法研究

在归纳空间直线和空间圆弧插补数学算法的同时,着重给出了利用直线段和圆弧段拟合插补空间任意曲线的一种新的软件实现方法—双三点共线判别法。该方法应用于正在研制的基于OpenGL五轴联动数控机床仿真系统中,满足仿真系统插补的实时性,并且插补出的任意空间曲线较单纯的直线插补具有更好的光顺效果。     

三次多项式加减速算法的应用研究

为减少加工过程中速度突变对加工精度和效率的影响,数控系统应具有速度控制的功能。采用三次多项式加减速控制方法,并结合时间分割法插补原理,给出了直线段、圆弧段以及两者间的过渡轨迹的详细加减速控制算法,并提供了微小线段的加减速控制策略。文中提及的算法应用在笔者参与研发的桌面型开放式数控车床上,可以保证进给速度的柔性变化,从而验证了算法的可行性。     

Variable Feedrate CNC Interpolation for Planar Implicit Curves

The machining of planar implicit curves is common in computer numerical control (CNC) machining. It is usually carried out through approximating these curves as segments of straight line/circular arc for CNC interpolation. This paper considers real-time variable feedrate interpolation of planar implicit curves. Geometric entities of planar implicit curves were related to motion entities along the curve. The results were then used to develop real-time variable feedrate schemes for geometry-dependent feedrate and time-varying feedrate interp-olation in general. Detailed schemes have been worked out for the cases of varying the feedrate for constant contour error and for initial acceleration/final deceleration. Examples have been provided to demonstrate how these schemes can be used in combination to enhance the efficiency of machining. They demonstrate how the feedrate for curve interpolation can be varied according to feedrate and feed-acceleration constraintson the machine tool and contour error constraint on the machined product.     

基于DSP的DDA插补器设计与研究

插补模块是数控系统的核心。基于美国TI公司的主流DSP处理器TMS320LF2407A,进行DDA插补器设计与研究,在硬件系统平台上设计软件系统,分模块研究并设计软件系统。最后设计出DDA直线、圆弧插补的程序流程图,写出相应插补源程序。经过实验验证,取得较好的效果。     

圆弧样条逼近为机械零件几何轮廓的自动编程

在对直线、圆弧、曲线和切线赋予方向后,给出圆弧样条逼近平面参数曲线和平面列表点曲线。这个方法克服了大挠度高精度及巨量编程的困难,特别避免求解可能不收敛的非线性方程组。描述一个核心程序用于数控加工中机械零件几何轮廓的自动编程。     

凸轮轮廓的数控加工

以数控机床加工凸轮轮廓曲线是简单而高效的方法,但现有的数控系统无直接进行凸轮插补的功能,一般是用直线插补或圆弧插补代替。这样首先必须将要加工的轮廓曲线划分成微小的直线段或圆弧段,而后求出其节点坐标。提出了等误差直线逼近曲线的节点划分方法,其特点是计算简单、结果精确,并能保证所有插补段上的逼近误差均等,且能控制其大小。     

基于MATLAB-Robotics工具箱的工业机器人轨迹规划及仿真研究

对Cincinnati T3-746工业机器人的运动学轨迹规划进行了分析与仿真。通过实验对该工业机器人的三关节的关节轨迹进行了三次多项式插值运算。利用MATLAB-Robotics工具箱对该工业机器人进行了建模,实现了对工作空间内任意直线、圆弧轨迹拟合插值运算。通过运动学正反解的计算,得到了实时的关节空间坐标的数值解。为该工业机器人进一步的研究和应用提供了理论分析依据。     

宏程序在复杂曲线曲面加工中的应用

二次及多次曲线、曲面的加工在一些特殊零件的制造中经常会出现,而在一般的数控机床的指令系统中,往往只有普通的直线与圆弧插补指令,在一些高级的数控系统中也仅包含一些简单的二次曲线插补指令(如抛物线插补),但是这些指令并不能直接用来编制复杂曲线与曲面的加工程序。这里针对宏指令的多样性与灵活性,对数控系统的指令系统进行二次开发,为解决复杂曲线、曲面的加工难题提供了一种可行的途径。