曲面笔式加工刀位点曲线的实时拟合

针对曲面高速高精度加工问题,给出一种刀位点轨迹实时生成算法。该方法的实现包括曲面上离散刀触点的生成和基于三次非均匀B样条曲线的刀位点轨迹实时高精度拟合两部分。第一部分,由导动曲线和刀触点轨迹的运动学关系,通过计算导动曲线参数,间接得到投影在曲面上的离散刀触点;第二部分,通过合理参数化、构建模长因子等实现刀位点参数曲线的分段实时拟合。仿真实例表明该算法简单易于编程,曲线拟合精度高,适用于自由曲面笔式加工中刀具路径计算与生成,从而满足复杂曲面高性能数控加工需求。     

复杂曲面笔式加工的直接插补算法

复杂曲面笔式加工时的工具轨迹是位于曲面上的自由曲线轨迹．针对此类形式的轨迹，给出一种复杂曲面笔式加工时的自由曲线型刀轨的直接插补算法，即对位于曲面上以投影方式形成的任意自由曲线形式的刀轨进行插补计算，生成控制机床运动的指令．该方法的实现扩充了CNC系统的轨迹控制功能，提高了复杂曲面的加工效率．仿真和试切的结果证明算法可行而且有效．该算法也可以应用到整体曲面加工中．     

复杂曲面高效加工的环切刀具路径生成方法

提出一种适用于复杂曲面高效加工的环切刀具路径生成方法,该方法以平面封闭三次B样条曲线族作为导引线,运用复杂曲面笔式加工插补算法实现曲面局部区域的加工.导引曲线由封闭控制多边形顶点,通过逐层内等距,得到内偏置控制多边形的顶点,进而生成B样条导引曲线环.该方法提高了复杂曲面局部加工的效率,而且用B样条曲线描述刀具路径,为实现复杂曲面高效、高精度加工奠定了理论基础,并通过实例验证了算法的有效性.     

参数预估的空间曲线插补器设计

针对复杂曲面笔式加工时刀具路径为无具体方程表达式的特点,给出一种可保持刀触点切削速率恒定的空间曲线插补算法。该算法根据导动曲线和刀触点轨迹的加工状态近似模型,通过简化导动曲线参数的计算,间接得到投影在曲面上的曲线插补点。该算法的提出扩充了CNC系统的轨迹控制功能,提高了复杂曲面的加工效率。仿真结果证明该算法可行且有效。     

复杂曲面笔式加工仿真系统研制

为研究复杂曲面笔式加工的规律和过程,给出了面向多轴加工的计算机仿真研究方法.针对曲面上曲线型刀具轨迹,建立了加工路径数学模型,结合复杂曲面笔式加工直接插补算法的思想,编制了仿真程序,获得了理想的仿真效果.仿真得到的加工过程数据可用于进一步的实验.     

一种高速加工平滑运动轨迹自适应算法

提出一种基于多项式曲线的机床运动轨迹自适应控制算法.该算法克服了直线、指数、三角函数和S曲线加减速方法的不足,能够保证机床在高速运行过程中速度、加速度和加加速度均连续有界,运动平滑,避免冲击和震动;给出了在进给电动机额定转矩、额定转速、系统加速度和机床路径曲率约束下,核算机床最高允许进给速度的方法;提出了根据机床行程大小按运行时间最短确定机床运行方式的速度变迁控制策略.该自适应算法简单实用,可用于高速加工系统及CAM软件开发中.     

复杂曲面自动铺丝轨迹规划算法设计

针对复杂曲面自动铺丝轨迹生成问题,提出一种可自动生成铺丝轨迹的经线包络法,即按照曲面形态,自适应生成一族包络整个曲面的经线,然后以此作为参考线,根据复合材料铺丝束纤维的宽度、数量等工艺数据,生成与对应参考线成固定铺放角度的铺丝轨迹。该算法适用于采用参数方法描述的复杂曲面,仿真实例表明该算法可行且有效。     

复杂曲面上投影曲线的误差可控插补算法

为保证曲面精加工质量的一致性,减轻后续处理工作量,提出了一种误差可控的复杂曲面上投影曲线的直接插补算法。在分析复杂曲面五轴联动数控加工所产生的非线性误差的基础上,在算法中引入误差控制方法,即采用参数对分法来减小非线性误差的影响。方法简单,实用,有利于提高曲面加工质量,可以很好地满足工程实际需求。最后通过实例仿真验证了算法的有效性。