基于差分插补原理的数控系统加减速规划

为了实现基于差分插补原理的数控系统加减速控制,以直线与圆锥曲线为研究对象,对差分插补运动进行研究。通过分析差分插补中基准轴与非基准轴的运动特点,制定详细的加减速控制策略。对圆锥曲线进行分区处理后,实现了差分插补加减速控制策略的统一。通过译码获得的速度参数能够应用到多种加减速模型中,实现准确地起停电机,保证插补加工位置的准确性。加工实验结果表明:差分插补加减速控制策略实现了数控系统的加减速功能,为保证数控系统的加工效率与质量、适应现代化生产加工要求奠定了基础。     

数控系统基准脉冲插补的发展方向

基于逐点比较法插补原理,阐明研究基准脉冲插补的意义.以直线插补轨迹图及x轴、y轴脉冲分配图为例分析传统的基准脉冲插补存在的不足,阐述国内外基准脉冲插补的研究现状.提出输出脉冲均匀、算法简单、执行时间短、进给速度快且成本低是今后基准脉冲插补的发展方向.     

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平面三次多项式曲线插补

针对经济型数控系统中平面三次多项式曲线的插补,提出采用差分插补原理对其进行直接插补。该方法插补精度较高,插补误差不会超过1/2个脉冲当量。通过定义三次多项式曲线的ISO代码,以及对差分插补原理中相关概念的分析,得到了三次多项式曲线的差分插补代码,简化了加工程序的编制,降低了数控系统的译码负担。针对两种类型的三次多项式差分插补代码的计算,进行了详细的译码分析。结合VC++6.0开发了数控仿真程序,并在教学用三坐标数控实验台上进行了插补测试,验证了针对差分插补代码译码方法的正确性,实现了三次多项式曲线的直接插补。     

多坐标软件插补方法的研究

作者在数字积分插补方法的基础上，发展一种多坐标的完全软件插补方法－多维直线插补方法。该方法具有精度高，适用性强和易于实现等特点，可望得到广泛应用，本文对该方法的基本原理及实现方法进行了简单的介绍，并给出了应用实例。     

数控直线插补的优化算法

在逐点比较法的基础上，提出一种数控直线插补的优化算法。对该插补算法的原理及其实现过程进行阐述，并通过插补实例和实践应用证明其优越性。     

数控直线插补的优化算法

在逐点比较法的基础上，提出一种数控直线插补的优化算法。对该插补算法的原理及其实现过程进行阐述，并通过插补实例和实践应用证明其优越性。     

基于角度逼近的马鞍形曲线自动焊接插补算法

介绍了马鞍形曲线自动焊接系统的工作原理、插补算法及软件实现.系统通过x,y,z三轴联动,控制焊枪实现马鞍形曲线焊缝的自动焊接.在基于角度逼近的平面圆弧插补算法的基础上,分析了马鞍形曲线空间几何特点,根据x,y,z三坐标的空间几何关系设计了一个插补决策.算法利用焊枪对马鞍形曲线焊缝在xOz平面内投影轨迹的回转联动y轴运动来拟合马鞍形曲线,从而解决了马鞍形曲线焊缝的自动焊接问题.由该算法实现的程序结构简单,易于实现,而且运行效率高,插补出的曲线均匀且误差小.     

基于牛顿迭代法的NURBS曲线插补算法

通过分析数控机床加工中样条曲线插补原理,提出了一种基于牛顿迭代法的非均匀有理B样条(NURBS)曲线插补算法.该算法首先进行速度控制,保证了加工精度,然后利用牛顿迭代法来计算插补参数,避免了传统方法的大量求导运算.通过将二阶泰勒展开式化成简单的线性递推方程来预测插补参数的迭代初值,进一步减小了运算开销.仿真对比实验表明,该算法稳定性好,运算精度高,能够满足实时插补的要求,且能够将实时插补产生的速度波动限制到理想的水平.     

五轴联动刀轴矢量插补优化算法

目的研究解决五轴联动机床旋转轴角度采用线性插补方式生成的加工轨迹,导致刀具姿态偏离所设计的理想平面,引发刀具姿态误差的问题,减少非线性误差,提高零件表面质量。方法首先对旋转轴角度线性插补方式引发刀具姿态误差的原理进行了分析,提出了一种刀轴矢量插补优化算法。然后在线性插补的基础上,根据提出的刀轴矢量插补优化算法保证首末点间的刀轴插补矢量始终位于首末刀轴矢量所构成的平面内,实现刀具姿态优化,并在MATLAB中对线性插补和矢量插补优化两种方式进行仿真分析,观测出对应方式下刀轴插补矢量的空间位置。最后利用叶片试件在AB型转台摆头类型机床上进行仿真和加工验证,对比两种刀轴矢量插补方式仿真数据。结果在VERICUT同等条件下仿真,刀轴矢量采用线性插补时,叶片进出汽边误差值分别为-0.218 66 mm和-0.312 58 mm;刀轴矢量插补优化后,叶片进出汽边误差值分别为-0.095 46 mm和-0.099 05 mm。刀具姿态经过插补优化算法后,叶片进出汽边的过切值明显降低。结论刀具姿态经过插补优化算法后,叶片过切值的大小和数目明显减少,使得非线性误差明显降低,从而提高了零件表面质量。     

梯形速度控制变插补周期的实时插补算法研究

提出了基于梯形速度控制的变插补周期实时插补算法.在固定插补步长条件下,依据直线加减速算法,确定出加速段、恒速段和减速段的插补次数,进而生成变化的进给速度和相应的插补周期;同时,形成各坐标轴的运动增量.仿真实例结果表明,该算法可有效地控制加工精度,充分发挥联动各轴的加速能力,有效缩短加减速过程时间,且易于在CNC系统中实现.     

五轴联动圆弧非线性插补算法及其软件实现

以具有A、C旋转轴的刀具双摆动五轴机床为例,提出五轴联动数控机床的空间圆弧非线性时间分割插补算法.详细研究五轴联动中的平动和旋转运动的联动原理,利用齐次变换矩阵求取圆弧插补点的空间坐标.通过插补点的空间坐标,逆求出刀轴的旋转量,进而求取转角补偿位移,并将其叠加至平动位移上,在每一个插补步骤中进行补偿,从而实现空间圆弧的时间分割插补算法.最后利用Visual C++6.0编写该算法的仿真软件,验证该插补算法的正确性.五轴联动圆弧非线性插补算法适用于五轴联动数控机床中任意空间圆弧的插补.该算法计算简单,结果精确,刀具移动平稳.     

马鞍形曲线自动焊接四轴联动插补算法

介绍了一种马鞍形曲线自动焊接系统的工作原理、系统结构、插补算法和仿真结果.设计了具有τ,γ,ρ,σ四自由度的马鞍形曲线自动焊接系统结构,通过四轴联动控制,控制焊枪运动轨迹和姿态,实现马鞍形曲线焊缝的自动焊接.在对系统运动学模型的分析基础上,利用四轴联动及空间解析几何原理,建立了马鞍形曲线焊接时的轨迹和焊枪姿态控制的数学模型,提出了马鞍形曲线自动焊接四轴联动插补算法.对马鞍形曲线实例进行了算法的仿真分析.结果表明,算法具有理想的轨迹控制精度和姿态控制精度,实现了马鞍形曲线的直接插补.     

空间焊缝摆动轨迹的插补算法

本文提出一种适用于空间摆动轨迹焊缝的插补运算方法。该算法采用两次插补的方法，通过坐标变换得到直线和圆弧焊缝摆动轨迹上的离散点，然后对其进行连续直线插补运算，控制焊枪的运动轨迹。     

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.     

基于可控步长的散热器相贯线焊缝焊接插补控制算法

介绍了专用于散热器T形管相贯线焊缝焊接的双焊枪自动焊数控系统的工作原理、插补算法及其软件仿真。该系统通过x,y,z三轴联动带动双焊枪实现插补,同时控制双焊枪绕y轴摆动,以实现其实时姿态的调整。在任意空间曲线的可控步长插补算法的基础上,分析了散热器T形管相贯线焊缝的空间几何特点,建立了数学模型,设计了相应的可控步长插补算法,研究了焊枪实时姿态的调整,并利用Origin软件进行了仿真。结果表明:该控制算法是可行的。     

PLC直线插补方法的研究

利用推导出的插补公式,开发了两种具有加减速功能的直线插补方法,分析了两种方法的插补误差.其中频率分解法是直接将合成频率分解为两轴的频率,利用梯形脉冲指令以该频率同时输出,计算量少;时间分割法是每个插补周期都进行插补参数运算,进给步长小,插补精度高.     

极平面内任意直线插补算法的研究与轨迹仿真

插补算法是数控系统不可缺少的关键技术之一,在金属堆焊成型机中具有重要的作用。而采用极坐标成形的金属零件具有较高的力学性能和表面光整度。有鉴于此,通过对极坐标下直线插补算法原理的研究,提出一种新的终点判断方法,解决了直线插补中特殊点可能出现的误操作问题,推导出了跨任一象限的直线插补公式。并利用上述原理和方法编写了可视化软件,对插补算法进行验证。     

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。     

多轴联动电火花加工数控系统可逆插补研究

为了实现电火花加工中的多轴联动可逆插补,利用改进的逐点比较法开发了可逆直线插补算法;利用改进的单步追踪法开发了可逆圆弧插补算法;以二轴联动插补为基础,派生得到了多轴联动插补算法.利用文中研究的多轴联动可逆插补算法,开发出了5轴联动可逆插补算法,应用于5轴联动电火花加工数控系统中,并运用该数控系统进行了带冠整体式涡轮盘的加工实验.实验表明该算法是一种精确严格的多轴联动可逆插补算法,非常适用于多轴联动电火花加工数控系统.