基于双圆弧步长伸缩数控插补非圆曲线算法的研究

为了加工出高质量的非球曲面器件,超精密非球曲面数控系统的数控插补算法非常重要。根据所要加工的非球曲面零件,采用了一种新的非圆曲线数控插补算法“双圆弧步长伸缩数控插补算法”。这种算法采用双圆弧段逼近方式,其双圆弧段彼此相切,一阶导数连续,并且步长可伸缩,其数控插补误差可进行控制。因此加工后的工件表面整体光滑,插补曲线的质量很高,而且适用性很广泛。最后用所研制的数控插补算法进行了大量的磨削加工试验,试验结果表明:该插补算法能加工出高质量的非球曲面零件,加工后的零件面形精度为O.30μm,其表面粗糙度Rrms=11.555nm,Ra=8.538 nm。     

新型并联机床数控系统插补算法的研究

提出一种用于新型并联机床的粗、精插补策略和算法 ,粗插补采用直接对加工曲面进行插补的方法。以NURBS曲线为例 ,运用合理计算方法推导出粗插补计算公式 ,并对粗、精插补进行了误差分析。插补实例结果表明 ,该插补算法具有恒速进给、加工表面轮廓误差易于控制等特点     

用Huffman树实现的多坐标联动插补算法

将多轴联动插补指令的各坐标相对移动值作为树中节点的权值，用Huffman算法建立插补树，每次插补计算时使用逐点比较法搜索一遍插补树。基于动态Huffman编码树的坐标分组是最优的，在插补运算中具有最快的速度。以联动轴数作为输入考察插补速度，算法时间复杂度是对数阶的．该算法用于电火花机床加工航空和火箭发动机带叶冠整体涡轮叶片。     

基于新型代数指数样条曲线的微段加工算法

针对曲线重构微段加工中采用的样条曲线计算稳定性差、运算速度慢,且在加减速的条件下不能直接递推插补计算而造成计算效率低的问题,在计算机数控中采用基于新型插补样条的实时曲线重构与插补算法进行连续微段加工.实验结果表明,重构的新样条曲线计算速度快且稳定,可进行直接递推插补.基于新样条曲线优越性质的微段加工,在充分发挥实时曲线重构与递推插补微段加工方法优势的基础上,可以进一步提高插补计算的效率,实现对任意曲面的高速高精度插补加工.     

高速数控加工中NURBS曲线拟合及插补技术的研究

通过分析现代数控系统中自由曲面插补算法的特点,提出了基于最小二乘法的NURBS曲线拟合算法和基于弧长参数补偿的NURBS插补技术。采用最小二乘法拟合NURBS曲线,能获得光滑的刀具加工路径,并且在一定范围内能复原曲线的设计轮廓。参数补偿的NURBS插补方法,以泰勒展开法得到的插补参数作为临时插补点,利用该插补法能显著减小速度波动,可将速度控制在理想的范围内,可进一步提高加工精度并减小数控机床的振动。仿真实验表明：该算法简明高效、易于实现,能够满足现代数控系统的要求。     

三次多项式型微段高速自适应前瞻插补方法

为实现微段的高速加工,提出一种三次多项式型高速自适应前瞻插补方法,该方法的实现包括前瞻插补预处理和实时参数化插补两部分。插补预处理时,按轨迹转接点最高速度确定、减速点位置自适应前瞻确定和整体跨段转接点速度校核三个步骤建立连续微段的高速自适应前瞻控制策略。实时插补时,基于三次多项式加减速控制模型为被前瞻插补多微段建立整体跨段参数化插补算法。结果表明,提出的方法能实现连续微段间进给速度的高速衔接与高速加工时减速点位置的前瞻确定,从而大大缩短加工时间并提高加工效率。该方法已成功应用于多坐标数控高速微细加工系统中。     

参数形式空间曲线反馈插补方法探讨

针对参数形式任意空间曲线,提出了一种基于反馈校正思路的插补算法,插补精度较高,同时在实际插补过程中反馈校正的次数非常有限,方法有效且实用。在对数控系统输入编程轨迹的特征点坐标后,数控系统根据这些信息运用一定算法,实时地计算出各个中间点的坐标,从而对各坐标轴进行脉冲分配,完成曲线加工的轨迹控制。插补算法不仅应保证精度要求,更应算法简单,满足控制的实时性要求。     

基于Newton-Rapson迭代法的NURBS插补算法的研究

一阶、二阶Taylor展开式求解NURBS曲线插补坐标点ui+1,存在计算量大、插补时间长等问题,该文提出了一种基于Newton-Rapson迭代法的NURBS插补算法。仿真和实验结果表明:该算法计算过程简单有效,具有可行性和实用性,可以减少插补计算量和插补时间,提高插补精度和加工效率,满足了数控系统实时、高速、高效率插补的要求,对其他数控插补的过程具有很强的借鉴意义。     

基于极坐标的DDA插补算法

根据DDA插补算法的基本思想,提出了一种基于极坐标的插补算法,介绍了该算法的基本原理及实现方法。具体给出了两种插补算法的圆弧插补结果,表明该算法可以解决回转类零件加工中存在的问题。     

数据采样法圆弧插补运算研究

介绍了数据采样法中两种可实现圆弧加工的插补运算方法——弦长代替圆弧插补算法和扩展DDA法圆弧插补算法:通过对圆弧加工的运算分析推导出不同象限插补运算计算公式及进给坐标,同时将两种插补运算方法作了对比介绍;为寻求更好更精确的插补技术提供必要的理论依据。     

基于双轴极坐标的插补算法研究

本文以双转轴绘图仪为例介绍了两种基于双轴极坐标的新型插补算法,这两种算法也可广泛用于数控加工系统中。其算法简单、易于实现,插补误差小,且没有累计误差。     

一种三次插值样条曲线的插补方法研究

针对复杂轮廓零件数控加工的实际需求,基于数据采样插补原理,对一种三次插值样条曲线的插补算法进行了研究.样条曲线进行参数化运算插补,先使用一系列首尾相接的微小直线段来逼近给定的插值样条曲线轮廓,再利用轨迹空间与参变量空间的对应关系,控制参变量,求取插补点坐标,得到整个离散化插补轨迹.此算法加工速度稳定性高,有利于高速高精地生成插补轨迹.     

基于VC的逐点比较空间直线插补算法改进与仿真

针对传统逐点比较空间直线插补方法存在插补误差大、直线光滑性差等问题,提出了一种基于基础坐标概念的逐点比较空间直线插补算法。在三维空间划分为24个区域的基础上推导该算法的插补原理,得到了各区域的插补公式。基于VC++6.0软件进行了模拟仿真,该算法可以实现串联机床三轴联动、六轴并联机床六轴联动功能,进一步提高了数控系统的插补速度,有效地提高了逐点比较空间直线插补精度和刀具半径补偿精度。     

基于FIR滤波的NURBS插补算法研究

在考虑数控加工精度和加工效率的基础上,针对传统加减速控制中减速点预测不准的缺陷,提出了一种基于级联滤波器的NURBS插补算法。该插补算法根据速度敏感点将要加工的曲线进行分段处理,避免了插补过程中的爬行与过冲,提高了加工质量。基于弓高误差的速度自适应调整使得加工精度一直在允许的范围之内,基于滤波器的进给速度控制方案使速度过渡平稳,提高了插补的效率。最后对提出的NURBS插补算法进行了实验仿真,结果证明该算法的可行性。     

实时快速NURBS直接插补技术

为了解决基于泰勒展开式的NURBS插补算法存在的速度波动问题,提高NURBS插补实时性,深入研究了NURBS曲线直接插补方法。根据插补原理,提出了一种不同于泰勒展开式的插补计算方法,并研究了一种NURBS快速计算方法。在满足插补过程精度要求的前提下,由进给速度直接计算插补点坐标,并采用递推矩阵对NURBS进行快速求值求导计算,有效地减小了速度波动,而且提高了计算速度和插补实时性。仿真结果证明了该方法的可行性和有效性。     

基于极坐标的新型插补算法

本文介绍了数控加工系统中一种基于极坐标的新型插补算法。其算法简单，易于实现，且插补误差小。     

多面形非圆曲面数控磨削加工实时插补方法研究

对任意n面形非圆曲面数控磨削加工控制与实时插补方法进行了系统研究，建立了多面形非圆轴孔连接数控磨削加工运动控制模型。提出一种多坐标联动基于圆心角分割的轨迹实时插补算法，给出了按型面曲率变化保持磨削表面速度均匀的进给速度实时自调整方法，成功地解决了多面形非圆曲面数控加工轨迹实时插补技术问题。     

基于三层前向神经网络的抛物线轮廓插补

文章利用了一种基于三层前向神经网络的非线性轮廓插补算法,对抛物线轨迹进行曲线插补,并将基应用于超精密机床数控系统中,进行实验加工验证。结果表明,该算法具有插补速度快、插补精度高,插补步长变化小等特点,并且还可在每个插补周期内提供多种插补信息,能够满足实时插补的要求。     

SDI算法在成型铣刀后刀面数控磨削加工中的应用

针对成型铣刀后刀面为螺旋曲面，其数控磨削加工轨迹插补的特点，采用曲面直接插补(SDI)算法，提出了一种适合于复杂曲面类零件加工轨迹的CNC轨迹直接插补模式，为其他类多坐标复杂曲面零件精密高效加工轨迹控制提供了分析方法和借鉴。     

自适应变脉冲当量的数控插补算法

提出一种新型数控插补算法，该算法根据零件的加工特征，通过加工中自适应地修改机床各轴的脉冲当量，可兼顾机床对加工效率和加工质量的要求。