经济型数控机床刀具轨迹控制动态仿真的实现

在数控加工中,通过插补实现对具有直线、圆弧或者更为复杂曲线的零件轮廓的加工.为了增强对数控插补原理的理解和认识,利用Visual Basic(VB)语言编程仿真实现经济型数控机床刀具对不同象限直线、圆弧插补过程的动态仿真,开发了对直线、圆弧插补过程的动态模拟软件.     

关于圆弧拟合的计算

数控线切割机由于具有能进行直线插补和圆弧插补,以及加工精度高的特点,因而广泛用于加工一些精度要求高和形状复杂的工件或样板。如果通过一定的数学方法,那么还能使它切割一些更为复杂的曲线。例如用直线拟合或圆弧拟合的方法来处理某些只给出一些型值点的非圆曲线等等。特别是圆弧拟合,由于它是用分段圆弧代替曲线,并且相邻两圆弧有公切线,故各型值点均有连续的斜率,而使整个曲线的连接更加光滑。因此圆弧拟合比直线拟合具有更大     

自由曲线轮廓数控刀具路径生成及加工

介绍了一种平面自由曲线轮廓用圆弧和直线拟合生成数控加工刀具路径的方法,该方法依据曲率变化情况,对需加工的截面轮廓曲线进行分段,分别用圆弧和直线线段去拟合,采用控制总体最小误差的方法,计算得到拟合圆弧和直线线段的空间位置参数,借助绘图软件,画出拟合的圆弧和直线线段,通过测量计算得到圆弧和直线的端点坐标,然后用简单插补指令生成数控加工刀具路径程序.以某成型刀具刀盘的加工为例,详细介绍了此方法的应用,实现了具有复杂回转面轮廓曲线零件的手工编程加工,经检验应用此方法加工的刀盘零件完全符合相关要求.     

参数曲线直接数控插补通用算法研究

目前商用的CAD/CAM软件对样条曲线的数控编程都采用直线或圆弧逼近的方法.因为目前的绝大多数数控系统还没有象加工直线和圆弧一样的样条曲线插补指令.这将导致复杂曲面精密加工时数控程序特别长,在程序调试、修改、传输、存储等方面带来一系列问题.本文在数控直接插补复杂参数曲线方面做了一些探讨,提出了一个通用的参数曲线直接数控插补的算法,以二次Bezier为例详细介绍了该算法的实施过程,最后利用任意二次Bezier参数曲线进行了验证,结果完全正确,且插补误差小于一个脉冲当量.     

五轴联动数控激光加工系统的空间曲线B样条插补算法研究

五轴联动计算机数控激光加工系统是多功能综合性的机电一体化设备，可进行平面和三维曲面的切割、焊接等激光加工。传统的CNC系统往往只提供直线和圆弧插补功能，不能满足CAD系统的曲线和曲面造型能力对CAM系统的要求。本论文针对复杂轮廓零件数控加工的需要，提出了一种新的空间曲线B样条插补五轴联动算法，并在MATLAB上进行仿真。     

基于AutoCAD平台的非圆曲线数控加工自动编程

数控自动编程是生成数控代码的一种有效方法.文章论述了一种基于AutoCAD软件平台的轮廓中含非圆曲线的零件的数控加工代码自动生成的方法.利用VB作为二次开发工具,对AutoCAD软件进行二次开发.该模块首先识别零件轮廓中的直线、圆弧和非圆部分,然后对非圆部分应用近似双圆弧插补算法进行圆弧逼近,最终实现了轮廓中含非圆曲线零件的几何识别、插补拟合及数控加工代码的自动生成,并给出了最大插补误差.对文中所述实例,当取点半径为3mm时,其最大插补误差小于0.001mm.     

基于LabVIEW的小型铣床数控软件的设计

LabVIEW可实现多任务并行实时处理,为数控软件的开发提供了新的平台。开发了一种小型铣床的控制软件,设计了基于LabVIEW平台的译码、刀补、插补等6个模块,最后进行了数控代码的加工仿真。结果表明,该软件可实现数控代码的编译、直线插补、圆弧插补、刀具补偿等功能。     

基于差分插补原理的圆柱插补模式研究

为了实现圆柱表面二次曲线的直接插补,通过对车铣复合加工中心的圆柱插补模式进行分析,提出将差分插补原理应用到圆柱插补模式中。为了得到圆柱表面插补与平面插补之间的关系,实现圆柱面二次曲线的差分插补,对圆柱面的展开进行了数学分析。通过引进圆柱插补模式缩放比例因子,实现了圆柱插补与平面插补的统一,提高了数控程序的编制与加工效率。经过分析二次曲线差分插补代码,定义了圆柱插补模式的命令格式,并进行了相关的实验验证。实验结果表明,基于差分插补原理的圆柱插补模式实现了圆柱表面二次曲线的直接插补,并且易于理解与编程。     

基于差分插补原理的多维线性空间插补与仿真

为了实现采用差分插补原理的数控系统能够进行多维线性空间插补,以平面直线插补为基础,对差分插补原理进行了再研究。从差分插补原理的基准轴与非基准轴进给判定中,找到了实现基于差分插补原理的多维线性空间插补的关键点。通过对多维线性插补的分析,给出了多维线性插补的具体流程及其差分代码的初始化,实现了基于差分插补原理的多维线性空间插补。该插补方法简单可行,易于实现多轴控制。通过空间直线插补实例分析以及刀具路径的插补仿真,进一步说明了基于差分插补原理的多维线性空间插补方法能够满足空间多维数控加工的要求。     

Pythagorean-Hodograph曲线插补及其G代码编程的实现

对Pythagorean-Hodograph(PH)曲线与数控加工相关的优点进行了研究,给出了PH曲线的构造方法,分析了PH曲线插补技术和其G代码编程的必要性和可行性,在传统G代码编程的基础上,介绍了一种PH曲线插补G代码编程实现的方法,编写了两个PH曲线插补G代码程序,可以看出该G代码编程可以和直线或圆弧插补G代码混合使用,扩充了传统G代码的使用范围,和通常的直线或圆弧分段逼近插补相比,其在精确性、高效性、传输数据量、灵活性方面具有明显的优势,为开发具有PH样条插补功能的数控系统提供了参考。     

袖珍计算机应用——数控线切割编程(四) 第二讲 线切割编程的数学基础及基本原理(下)

六、非圆曲线编程的数学处理 (一)问题的提出我们所介绍的线切割编程的数学处理方法,还仅限于由直线和圆弧组成的图形。现在,我们介绍另一类平面曲线——非圆曲线的编程处理。显然,对于采用只具备直线、圆弧插补功能的数控线切割机床,加工含有非圆曲线段的零件或模具,首先面临的问题就是必须     

集成环境中的数控程序仿真系统设计

本文介绍一种数控程序仿真系统，该系统利用软件方法模拟数控装置实现零件加工过程中的直线插补和圆弧插补。通过对数控代码进行仿真，可以在计算机上动态地模拟出刀具切削运动轨迹，实现在非实际切削过程中对零件数控加工代码的验证。     

基于USB总线的数控雕刻机控制系统设计

设计了一种基于USB总线的数控雕刻机控制系统,根据步进电机的转矩-频率特性完成对电机的升降速和加工轨迹控制.该系统将数据处理程序存放在PC机内,并使用USB协议进行数据通信,利用FPGA进行多轴电机的轨迹插补和加减速控制,实现了数控雕刻机控制系统的开发.     

二次曲线通用插补算法研究

为了解决数控加工中非圆二次曲线的直接插补难题 ,本文提出了一种通用插补算法 ,可对各种二次曲线进行直接精确插补 ,运算速度快 ,插补误差不大于 0 .70 7个步长。它还可以推广运用到更高次曲线中。本方法将可以大大扩展CNC系统的插补功能 ,使二次曲线和更高次曲线的NC编程和加工变得极为简单     

空间圆弧插补的三轴联动EE插补原理与算法

本文提出了任意空间圆弧插补的新算法,即三轴联动EE插补法,及其在特殊情况下的一种简化方法——LE插补法。该方法是二维椭圆插补方法在三维任意空间圆弧插补中的推广,插补过程中不需要作乘除运算,只作加、减和左移位操作。方法简便,运算速度快,可以满足在三轴微机数控铣床上加工空间曲面的软件插补要求,有很大的实用价值。     

基于图像处理的高精度激光-MIG复合焊焊缝跟踪系统

针对目前激光-MIG复合焊的缺点,设计了一种基于视觉控制的激光-MIG复合焊焊缝跟踪系统,研究了基于图像处理的激光视觉技术,对焊缝进行直线/圆弧拟合,利用插补算法对焊缝进行仿真跟踪.实验结果表明:图像经过滤波、细化可以得到清晰的结构光骨架,利用直线/圆弧算法对采样点进行拟合,拟合精度在允许范围以内,通过直线、圆弧插补对焊缝进行仿真跟踪,跟踪精度较高.     

数据采样插补算法的研究

直线和圆弧插补是数控系统中最基本的插补方法,插补算法的优劣直接影响加工速度和精度.文中介绍了数据采样法的直线和圆弧插补算法的基本原理,并对插补误差进行了分析.利用极坐标参数,提出了一种内接弦线逼近圆弧的改进算法.改进后的算法,避免了插补过程中插补值过象限问题,简单直观,易于实现.此方法提高了计算速度,保证了加工精度,为插补软件的实现提供了参考.     

二次曲线通用插补算法研究

为了解决数控加工中非圆二次曲线的直接插寂难题，本文提出了一种通用插补算法，可对各种二次曲线进行直接精确插补，运算速度快，插补误差不大于０．７０７个步长，它还可以推广运用到更高次曲线中，本方法将可以大大扩展ＣＮＣ系统的插补功能，使二次曲线和更高次曲线的ＮＣ编程和加工变得极为简单。     

粒子群算法在等误差直线逼近节点方法中的应用

自由曲线是数控加工中经常遇到的工件外形轮廓曲线,但一般的数控系统只有直线和圆弧插补功能。对于自由曲线的直接数控加工,只能用直线或圆弧去逼近其节点,并进行逼近的走刀加工。等误差直线逼近节点的方法能够使所有逼近线段误差相等,是自由曲线直线逼近节点的有效方法之一。在对等误差直线逼近节点算法的研究中,基于几何运算,提出一种新的等误差直线逼近节点的计算方法。该方法通过建立自由曲线的数学模型,运用粒子群算法迭代求取自由曲线上的刀位点坐标信息,并通过VC++编程,实现自由曲线等误差直线逼近数控系统的开发,并验证了该算法的有效性。     

计算机数控——填表法的应用

填表法是用控制程序代替由硬件逻辑电路构成的数控系统里的数控装置,其插补程序可以对各种三次多项式曲线和正二次曲线进行插补.填表法是在十六位计算机上实现的,可用来绘制图形或加工机械零件。本文举例说明了填表法的应用.图9幅,表7个。