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。     

单螺杆泵定子型腔模芯靠模曲线的设计

本文主要阐述螺杆泵定子型腔模芯靠模曲线的计算机辅助设计，讨论定子腔模芯靠模曲线型值点的计算方法；解决橡胶的收缩率引起的误差；消除在仿形切削时产生的误差，并采用圆弧样条曲线拟合计算的型值点，保证一阶导数连续，加工的型腔曲面光顺。     

基于VB的SolidWorks渐开线齿轮二次开发方法研究

SolidWorks由于其强大的三维设计功能而在工业三维模型设计中有着广泛的应用.根据加工精度要求用等误差直线逼近法计算节点坐标,用样条曲线连接各节点形成渐开线.在SolidWorks中建立准确的渐开线齿轮模型,并用Visual Basic语言编制程序进行二次开发,实现了参数化绘图,提高了三维造型设计的自动化水平.     

改进三次样条插值在机械臂轨迹规划中的应用

针对传统三次样条插值在机械臂轨迹规划过程中关节轴易产生残余振动的问题,提出了一种三阶导数连续的改进三次样条轨迹规划方法.该方法在每一个三次样条插值的分段区间内都加入了一个修正因子,在第一个分段区间内的修正因子是五次修正函数,使关节轴起始加速度为零,其余分段区间均为六次修正函数,使关节轴运动轨迹的三阶导数连续和终止位置的加速度为零.本文对六关节轴机械臂选取了20个节点进行轨迹规划仿真,结果表明改进的样条插值方法在机械臂轨迹规划中得到了连续的三阶导数轨迹,有效减小了关节轴的残余振动.     

加工正弦函数曲线轮廓的插补计算精度分析与编程

对于加工正弦函数曲线轮廓,一般要采用直线段逼近或圆弧段逼近的方法来实现加工。本文从逼近节点的计算和逼近的误差对比角度出发,分析了逼近方法及编程。     

路径拟合在服装切割中的研究与应用

针对服装样片在裁剪过程中提出的快速性要求,给出了一种服装样片切割方案:通过三次准均匀B样条拟合PLT文件中的加工数据,获得服装样片的轮廓曲线,并采用混合圆弧-直线逼近法逼近拟合曲线,在误差允许的前提下,重新离散化刀具加工点,减少了在拟合曲线上的刀具加工点数量,从而提高了服装裁剪的速率。重点讨论了运用三次准均匀B样条拟合样片轮廓曲线以及采用混合圆弧-直线逼近法逼近拟合曲线,突出了其在大曲率线段加工中的优势。     

凸轮列表点曲线数控编程方法研究

针对平面凸轮轮廓列表点曲线的数控加工,提出了一种采用三次样条等误差双圆弧拟合法实现数控编程的计算方法.首先求出凸轮轮廓列表点的三次样条函数曲线方程,用等误差法计算插值点的坐标.再用双圆弧拟合插值点,得到各分段圆弧的圆心坐标,取圆弧的起点、终点坐标,作为编程所需的刀具中心轨迹的数据,并用相应的数控机床指令写出数控加工程序.该方法既能满足精度要求又能使程序段最少,可以保证数控加工时曲线的光滑性及加工精度,提高加工效率.     

用双圆弧法作列表曲线的编程数据处理

数控加工编程时，双列表曲线数据采用分段求切线法进行双圆弧拟合处理，可获得一阶导数连续，型值点处不产生尖角的圆滑廓线。     

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。     

数控车床加工曲线形零件的实用方法

用数控车床加工曲线形零件,如加工液压中心架的定位面曲线(图1a)。由于一般数控机床只有直线和圆弧插补功能,加工曲线时会产生很大困难。特别是函数关系复杂的曲线形状更是如此,因此用直线或圆弧近似代替曲线就成为加工的关键。 通常,加工时逼近曲线的计算是依靠数控机床本身的计算功能实现的,如图1b、c。方法是每计算一步,机床就执行一步。其中,图1b表示用直线逼近曲线;图1c为在曲线上找三点,用过该三点的圆弧来逼近曲线,另外还有一些其它方法。但在数控机床上直接采用以上方法有很多缺陷。如用直线逼近时难以保证其曲线光滑;每一段圆弧或…     

用连续圆弧逼近非圆曲线的方法

在数控机床上加工非圆曲线时,采用连续圆弧逼近法比用多段直线逼近法有几个优点:1)所有相邻圆弧在连接点处相切,从而成为连续圆弧,光滑无棱;而用直线逼近时,在连结点出现一个棱角;2)圆弧逼近较直线逼近程序段数少,从而可减少穿孔制带工作量,缩短纸带长度3)斜率和曲率半径也很接近于所逼近的曲线,而直线法的曲率半径则为无穷.大,相差甚远;4)计算出连续圆弧后,加上刀具半径R,可以很容易地形成一条新的与之等距的连续圆弧。这就是数控机床上刀具中心的运动轨迹。 连续圆弧法的计算过程(图1): 由原始曲线y—F(。)的始点/开始,在曲线上取B,C,D…     

CL会话型数控自动编程系统

目前,国内在模具制造中,线切割已成为一个主要手段,数控线切割机能切割的工件图形都由圆弧和直线所组成的(对于非圆曲线的图形,现在,同样可以用 CL 非圆公式通过圆弧进行拟合,)因此要使线切割机能切出合格的工件,必须在编程中准确地算出工件图形中直线和圆弧的交点坐标。但是,用传统的三角法求交点坐标,要逐点寻找边角关系作辅助线,反复查三角函数表,无一定规则,即不易掌握,效率低。而采用CL 公式,不仅数学模型简单,且运算公式统一。同时也不需要使用计算数学中常用的逼近、扦值、叠代、样条函数、圆弧样条与双圆圆弧逼近等方法。     

基于三次三角插值样条的数控运动路径规划

为了更好地描述工程中复杂的数控加工运动轨迹,实现轨迹段间的平滑过渡,提出了一种基于特殊基函数的可调形三次三角插值样条曲线。该曲线具有一阶(C1)连续性,可以精确表示直线、圆弧及三次抛物线等常见工程曲线。给定控制点信息,改变调形系数,可以得到不同形状的插值样条曲线;通过在数控运动相邻加工段拐角处附近选择合适的控制点及调形系数,可以实现拐角的平滑过渡,从而保证运动路径的平稳、进给速度的连续,降低对机床的冲击。     

用圆弧逼近非圆可描述的平面曲线

一、简介在产品中,有图1和图2所示两种非圆可描述的平面曲线零件。为保证图纸要求精度,我厂用加工中心加工这两种零件由于加工中心没有■圆、渐开线等非圆平面曲线的插补功能,所以要加工出图示零件的曲线,需用圆弧来逼近,然后按逼近圆弧来编制加工程序,才能加工出所需要的零件     

基于AutoCAD平台的样条曲线逼近算法研究

介绍了在AutoCAD平台下采用曲率圆法圆弧段逼近样条曲线的过程,并对逼近误差进行了分析,表明其满足曲线加工的要求.该方法误差容易控制,逼近精度高.     

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。     

高次曲线的B样条插值

在激光切割加工的工件轮廓中,有些是由复杂的参数曲线构成。用传统的直线或圆弧插值,由于在分割节点附近进给量波动,使高速切割的效果欠佳。若采用B样条插值,然后实现B样条的直接插补,就能够解这个问题。B样条曲线是一种CAGD形状数学描述的基本方法。它具有局部性、几何不变性以及造型灵活性等优点,更重要的是它的连续性,B样条曲线是分段曲线,在每一段内部无限次可微,在曲线段的端点处为(n—r)次可微(n为样条曲线次数,r为该端点的重复度)犤1犦。因此考虑用三次B样条曲线对高次曲线进行插值。1型值点的生成根据函数的几何特性,可以将整条…     

CAM/CNC走刀轨迹的实时重构

走刀轨迹的优化对复杂型面的高速高精度加工起着十分关键的作用。目前大多数CAM/CNC系统采用大量小直线段逼近原始曲线和直线插补的做法,只能获得零阶连续的走刀轨迹,逼近精度低,不能保证高速加工运动的平稳性,因而加工精度、光洁度和加工速度都难以提高;由小直线段构成的NC代码数据量庞大,也增加了数控系统在内存容量和数据传输方面的成本。本文采用3次参数样条曲线和B样条曲线来实时重构CAM生成的走刀轨迹,以少量的数据点便能达到比直线和圆弧插补高得多的加工精度。文中讨论了数据分段、样条拼接及首尾振荡问题,以及程序实现中的面向对象和多线程技术。在实际使用中显著地提高了数控系统的加工速度和加工精度。     

基于粒子群优化算法的自由曲线双圆弧逼近

针对数控加工中常用大量直线段逼近平面自由曲线,刀具路径在误差、光顺性、程序数量等方面存在的问题,给出了基于粒子群优化算法的双圆弧逼近平面自由曲线方法。建立了优化的数学模型,并通过最大逼近误差和最大圆弧长度两个变量构造了适应度函数。使用粒子群优化算法确定双圆弧的节点,以达到逼近误差最小、圆弧数量最少的目标,进而对整条曲线的逼近进行优化。进行了试验设计,并与其他方法进行了比较,研究结果证实了方法的有效性与优越性。     

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。