基于三次多项式加减速的NURBS插补前瞻控制算法

为实现数控加工中进给速度、加速度的平滑过渡,减少加加速度急剧变化时机床的振动,提出了一种三次多项式加减速的NURBS曲线前瞻插补算法,该算法包括预处理、前瞻和实时插补。预处理时根据曲线曲率变化找到速度敏感点,然后根据速度敏感点对曲线分段,确定速度敏感点处的最优速度。前瞻时利用三次多项式型加减速对前瞻路径进行规划,防止速度的急剧变化,从而满足机床的加减速性能。仿真实验表明,该算法能够实现曲线的速度、加速度的平滑过渡并减少了加加速度突变次数。     

基于NURBS插补算法的汽轮机叶片数控加工

为了提高汽轮机叶片的加工精度,文章通过分析汽轮机叶片的结构特点,采用一种NURBS曲线插补算法对其进行插补仿真。文章所采用算法由两部分组成:速度规划和参数计算。首先速度规划采用简化的五段S曲线加减速控制方法,保证了叶片在高速加工过程中加速度的连续,使机床运行平稳,然后利用牛顿迭代法来计算插补参数,得到更精确的插补参数,进一步提高了叶片的加工精度和加工速度。汽轮机叶片的插补仿真表明,该算法有高的稳定性和运算精度,并且使机床振动减小,速度波动小,保证了叶片的高质量加工。     

DK7740型数控电火花线切割机维修实例

DK7740电火花线切割机在社会上拥有量较大,在使用过程中故障率较高,现述几例故障如下。1．机床处于自控加工时,只有当控制柜上的加工变频跟踪施钮调到最大位置,计算机才进行缓慢插补运算,步进电机转动缓慢,钢丝进给速度较慢,当变频旋钮调到较低档位置时,步进电机不转。步进电机转动的快慢是受计算机的插补运算速度控制的,而插补运算的快慢又受变频电路控制,计算机每接收到变频电路送来一个脉冲信号就运算一步,拖动步进电机转动一步。变频电路的振荡频率取决于采样电路的采样电压大小,该部分的电路见图l。由图1可见该电路是一个…     

基于S曲线加减速的NURBS实时插补前瞻控制方法

根据现有S曲线速度规划的插补算法,对影响机床加工的各种因素进行了分析,设计了一种基于动态前瞻的预测S曲线减速点的方法,解决了传统计算减速点存在的误差问题.本算法分为预处理和实时插补两部分,在预处理中将加工曲线按曲率的变化率进行分段,按段的类型进行实时插补,并且在段内进行动态前瞻,预测S曲线第三阶段起点.仿真实验结果表明,该插补算法能够在保证加工精度的前提下,实现速度和加速度的平滑过渡.     

基于隐马尔科夫模型的非球面磨床误差建模与补偿分析

为解决非球面光学元件加工存在的环带波纹误差问题，阐释数控切线回转成形非球面加工的基本原理，解析速度插补原理的数学建模过程，针对速度插补中速度进给的时基性，提出基于隐马尔科夫模型构建速度前瞻预测模型的方案。以实际非球面加工样件建立隐马尔科夫补偿模型，实验结果表明：基于隐马尔科夫模型的速度前瞻补偿技术可以有效实现速度插补中速度补偿，补偿后速度误差残差降至0.949 8，满足非球面数控磨床的加工精度需求。     

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.     

基于De_Boor递推算法的速度自适应NURBS曲线分段插补算法研究

针对现有大多数NURBS曲线插补算法不能同时满足插补精度和机床加减速性能要求的问题,提出一种基于De_Boor递推算法的速度自适应NURBS分段插补算法。通过前瞻预处理完成插补分段和减速点确定,通过速度修正完成减速段最终插补。MATLAB仿真结果表明,该算法能够同时满足插补精度和机床加减速性能要求。     

一种全新的数控插补原理研究及拟合效果论证分析

针对当前数控机床加工非球面曲线时,由于插补原理的不足导致加工精度较低的问题,提出一种全新的速度插补原理:通过轨迹曲线分解和机床联动控制,可以实现数控机床非球面曲线成形的理论运行轨迹与实际运行轨迹的高精度拟合。详细论述了速度插补原理的具体实现过程,通过仿真实验分析和加工实效分析,充分论证了速度插补原理相对于传统插补原理的优越性。     

一种具有前瞻功能的速度平滑算法

加减速控制是数控系统开发的关键技术之一,而速度平滑是数控加工理论的重要组成部分,文章采用直线加减速方式及算法,配以具有"前瞻"功能的平滑控制,对段间以及段内速度进行控制,从而使得在整个加工过程中速度变化平缓,连续,有效地减少了对机床的冲击,提高了加工速度和精度,提高了零件的加工质量.该算法使步进电机实现了宽广范围内的速度平滑控制,在实际应用中效果良好,将其应用于数控雕刻机中,刀具对机床的冲击明显地得到了降低.     

最小非线性插补误差约束的多轴侧铣刀轴矢量优化

机床运动轴的线性插补会导致刀具位置及刀轴矢量的非线性插补,造成的非线性误差是影响曲面侧铣精度的重要因素。为减少刀轴矢量非线性插补造成的侧铣加工误差,建立转台旋转-刀轴偏差角模型,证明当机床旋转轴线性联动时刀轴矢量的插补一定是非线性的,并提出刀轴矢量线性插补的条件。在加工坐标系中建立球面坐标系,讨论相邻插补刀轴矢量在球面坐标系中的经纬度差异,以及对刀轴偏差角的影响。通过计算知相邻刀轴矢量的夹角与刀轴最大偏差角不呈单调关系。提出相邻刀轴矢量平均纬度最小化的优化目标;通过改变工件装夹姿态,满足优化条件。以典型叶片曲面类零件的曲面侧铣加工为例,验证刀轴矢量线性插补的约束条件。利用BC轴转台式机床进行加工,借助优化刀轴矢量在转台旋转-刀轴偏差角模型中的平均纬度,验证所提方法的有效性。