一种自由曲线拟合及插补方法

为了提高自由曲线、曲面的加工性能 ,本文在对自由曲线、曲面拟合方法研究的基础上 ,介绍一种曲率连续的自由曲线、曲面拟合法—— Clothoid曲线法 ,并详细推导了 Clothoid曲线插补算法     

基于插补算法的数据拟合与曲线显示

根据点阵液晶显示模块显示点地址的特点,对点阵液晶屏幕进行了规划,推导出显示点地址与(x,y)坐标点之间的映射关系。在对曲线进行分段拟合的逐点比较法分析的基础上,提出了用“水平、垂直、±45°方向”进行曲线数据拟合的插补算法。论述了其插补的基本原理,给出了插补算法表,用简单的算法实现曲线和实时采集数据曲线的拟合与显示。     

NURBS曲线数控插补方法及误差控制

本文针对数控加工系统对空间自由曲线高速高精度加工的需求,讨论了已知型值点的三次NURBS曲线反算法,给出了求解齐次曲线的带权控制顶点的矩阵形式线性方程组,并提出相应的NURBS曲线插补算法。同时为了保证自由曲线插补精度要求,提出了进给速度能随曲线曲率自适应调整,实现高速高精度插补误差控制的方法。     

无误差插补方法初探

传统的插补方法只考虑位移的拟合 ,计算繁琐 ,拟合质量差 ,本文提出以一阶导数来拟合 ,不但使位移和一阶导数都与理想曲线吻合 ,而且简化了计算。     

NURBS曲线插补技术研究

基于一种等弧长插补思想,综合考虑插补精度要求,实现进给速度随曲线曲率变化的调整.     

高性能曲线及空间曲面插补方法的探讨

介绍一种适合于微处理机的曲线及列表曲线和空间曲面的插补方法。     

CNC系统中任意空间曲线的插补方法

针对机床CNC系统中加工任意空间曲线的实际问题，提出了一种基于泰勒（Taylor)公式的用于实时控制的等速进给插补算法，凡是可以表示为矢量参数方程的正则曲线，都可以用该方法进行插补。     

时间分割法椭圆曲线插补算法

根据时间分割法的基本思路,提出了一种椭圆曲线的插补算法。该算法不权精度高,理论上可使所有插补占均落在曲线上,而且插补速度快,完全满足ＣＮＣ系统插补的实时性要求。     

新二次曲线插补及程序设计

船舶螺旋桨是具有许多不规则曲面的零件,若采用数控机床来加工,便可以大大提高产品精确度和劳动生产力,也可以降低劳动强度。对复杂曲面的描述,即其数学模型的建立是实现数控加工的关键环节之一。目前有多种方法来描述复杂曲面,但都比较复杂。由哈尔滨船舶工程学院科学工作者发明的新二次曲线样条函数法,具有几何关系明确、计算程序简单等优点,对复杂曲面、曲线的描述具有重要地位。一般的数控机构均配有直线和圆弧插补     

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.     

NURBS曲线实时插补进给速度控制的研究

数控技术标志着现代制造业的核心,数控插补模块是数控技术中最为重要的模块之一。NURBS曲线是自由曲线的一种,由于其NURBS曲线的诸多优越性,使其能够很好的应用到数控领域中。NURBS曲线插补及加减速控制的精度和速度是CNC系统的重要指标。通过分析NURBS曲线的插补原理,提出了基于Taylor展开公式逼近NURBS样条参数。同时考虑速度波动于曲率的关系,弦误差与插补周期的关系,根据弓高误差调节进给速度,能够将进给速度波动控制在理想水平。     

一种优化的NURBS曲线插补算法

为弥补目前非均匀有理B样条插补算法的不足,提出一种优化的非均匀有理B样条曲线插补算法。算法采用插补前S曲线加减速方法,不仅优化了前瞻过程,而且在回溯过程中考虑了短样条的情况。算法对长样条和短样条非均匀有理B样条曲线能用统一的方法进行插补,通过引入环形缓冲区和预插补(非离线),提高了加工效率,同时合理地安排插补任务增强了系统的实时性。通过MATLAB仿真,验证了算法的有效性。     

NURBS曲线高速高精度插补及加减速控制方法研究

为满足非均匀有理B样条曲线高速高精度插补加工的需要,针对目前参数曲线插补加减速控制方法的不足,提出了一种新的控制方法.该方法考虑了高速高精度加工中容易超限的弓高误差和机床所能承受的法向加速度等因素,使进给速度既符合加减速的要求,又能随曲线曲率自适应调整,因而可在提高轮廓加工精度同时,显著地减小加工过程对机床的冲击.同时,采取了改进、简化算法,实现了快速、实时自适应的非均匀有理B样条曲线插补的加减速控制.实例表明,该方法在实时插补过程中,满足了速度和加减速的要求,保证了插补加工的高速与高精度,且实现了速度的平滑过渡.     

数控皮革裁剪的NURBS曲线切向跟随插补方法

针对数控裁剪加工中裁刀的旋转运动控制问题,分析了数控皮革裁剪机的工作原理.通过建立裁剪加工中裁刀运动的数学模型,提出了NURBS曲线的切向跟随插补方法,并对其插补精度进行了分析.在XY运动控制平台上对该算法进行了仿真分析,试验结果表明切向跟随插补方法能较好的满足裁剪加工要求.     

NURBS曲线插补算法的研究

针对目前制造业对数控加工精度要求越来越高的要求,介绍-种改进后的NURBS曲线插补算法,以实例表明其高速、高精度性.     

An accurate adaptive parametric curve interpolator for NURBS curve interpolation

In this paper, an adaptive parametric curve interpolator with a real-time look-ahead function is developed for non-uniform rational B-spline curves (NURBS) interpolation, which considers the maximum acceleration/deceleration of the machine tool. In the proposed interpolator, both constant feedrate and high accuracy are achieved while the inconsistency of feedrate is reduced dramatically as well. In order to deal with the acceleration/deceleration around the feedrate sensitive corners, a look-ahead function is introduced to detect and adjust the feedrate adaptively. Two cases were respectively studied to evaluate the feasibility of the developed interpolator: one is for feedrate sensitive arc corner; the other is for feedrate sensitive sharp corner.     

Akima曲线插补中的空间曲线多项式生成方法研究

基于Akima算法计算简便、生成曲线唯一且平滑自然的优点,将其应用于数控机床的曲线插补.通过参数化方法获取参数,再应用Akima算法建立参数与坐标数据的多项式,完成对该插补算法的空间曲线描述.针对参数化方法的选取,通过Matlab仿真实验,比较了累加弦长参数化方法和修正弦长参数化方法对生成Akima曲线的影响,仿真实验结果表明,修正弦长参数化方法相比于累加弦长参数化方法总体上更接近理想曲线,且误差波动小.     

An accurate NURBS curve interpolation algorithm with short spline interpolation capacity

In this paper, a novel and accurate real-time non-uniform rational B-spline curve interpolation algorithm is proposed. This algorithm not only considers chord errors, feedrate fluctuations, jerk-limited, and acceleration/deceleration (Acc/Dec) capabilities of the machine, but also optimizes the look-ahead process. In the meanwhile, it improves machining efficiency by adding the circular buffer and pre-interpolation (non-off-line) and enhances the real-time performance by removing the time-consuming calculation from the interrupt service routine. Furthermore, the proposed interpolation algorithm can interpolate both the long spline and the short spline with uniform method. The advantages of the proposed method were confirmed by the simulation results.