时间分割圆弧插补新算法

圆弧插补是现代数控系统最重要最基本的插补方法，而现有文献时间分割圆弧插补算法存在的缺点有两个方面，一是进给速度计算是近似的，从而造成了速度之波动；二是计算进给坐标增量要进行反复迭代．浪费了机时。文章提出了一个计算简单的递推公式，由此可方便地从当前插补点出发算出下一插补点的坐标，从而求出两个坐标方向的进给增量。此方法加快了计算速度，也保证了插补精度。     

时间分割圆弧插补算法的改进

插补算法是数控机床的重要组成部分,插补算法的优劣直接影响了机床的加工性功能。对于现有的时间分割圆弧插补方法大多采用的是近似计算,计算过程复杂,插补精度和插补效率相对较低。为提高机床的加工性功能,文章基于等弦高误差理论对原有的时间分割圆弧插补算法进行改进,改进后的插补算法计算简便,实现了插补过程的无近似计算,且使每一个插补点都落在插补圆弧上;在保证插补精度的条件下,因为在插补计算过程中采用了最大允许弦高误差,实现了插补效率的最大化。     

时间分割圆弧插补改进算法

现有文献所载的时间分割圆弧插补算法存在两个缺点：1)进给速度采用了近似计算，造成误差。2)计算坐标进给增量时要进行反复迭代，浪费时间。本文提出了一种改进算法，克服了上述缺点，加快了插补运算速度，保证了计算精度。     

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.     

等弧长椭圆时间分割插补算法

提出了一种椭圆时间分割插补新算法，其原理是每一插补段的椭圆弧长相等。采用该方法求出了一个插补周期内两坐标各自的进给增量，其计算结果精确，而且进给速度波动不大。     

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.     

比值自校正插补算法的研究

文章提出的比值自校正插补算法是一种基于时间分割的插补算法，此插补算法的基本原理是，对于一段光滑（连续可微）的加工曲线Y=F（X），在插补点附近加工曲线近似于一条直线，由于在一个插补周期内的加工运动是微量，因此，在插补加工进给量不变的情况下，本插补周期内加工运动沿X轴的运动分量△x，可用上一个插补周期的△x作为近似值。为了校正这种近似带来的误差，先用该近似值通过Y=F（x）算出Y轴加工运动量△y以及合成进给量，然后再计算给定进给量与计算得到的合成进给量的比值P，在此基础上，再通过p调整△x以及重新计算△y，从而获得最终的X轴、Y轴方向加工运动量。在通常情况下，一个插补周期一次比值自校正即可获得满意的结果，为了获得更高的插补精度，可在一个插补周期内进行多次比值校正。文章对比值校正算法的有效性和正确性进行了仿真验证，并讨论了其加工误差和升降速控制。从仿真结果及实际应用结果看，该算法简单、精确、实用。     

渐开线数控加工插补算法探讨

针对普通数控系统不具备渐开线插补功能的实际情况，提出一种新的渐开线插补算法，计算出渐开线上的刀位点数据，以数控加工程序方式控制数控机床工作，编程验证了该算法的正确性和高效性；分析了影响插补误差的因素，指出如何控制误差。     

数字增量式直接函数法的圆弧插补算法的改进

在研究数字增量式直接函数法的圆弧插补算法的基础上,提出了一种改进的直接函数法的圆弧插补算法。经改进后的圆弧插补算法,计算简单,插补运算速度大大提高,插补精度和进给速度的匀速性都有明显提高。     

中凸变椭圆活塞曲面插补算法研究

活塞是内燃机的关键零部件,型面通常设计成中凸变椭圆型.对比了一般的等精度圆弧逼近法和等角度圆弧逼近法等横截面插补算法之后,提出一种更为准确的轴截面的插补算法——极坐标插补算法,这种算法计算简单,运算精度高.在此基础上,在x轴上附加直线电机控制刀具做高频往复运动,实现椭圆截面的加工.     

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。     

高档数控机床NURBS曲线Newton Rapson迭代的插补算法

为了解决NURBS曲线在Taylor一阶、二阶展开式求解曲线插补坐标点ui+1,存在计算量大、插补时间长等问题,提出一种Newton-Rapson迭代法的NURBS插补算法。该插补算法可以减少插补计算量和插补时间,提高插补精度,并提高曲线加工的效率。仿真实验结果表明,Newton-Rapson迭代法的NURBS插补算法计算过程简单、切实有效,具有可行性和实用性,满足数控系统实时、高速、高效率插补的要求,在其他数控插补的过程中具有很强的借鉴意义。     

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.     

数控机床加工非圆曲线的程序编制方法

对在数控机床上不能直接进行插补加工的非圆曲线、列表函数，提出了用三次样条函数插值、用双圆弧逼近加工轮廓线的方法，并给出了在计算机上予以实现的流程图。     

具有正偏差特性的快速圆孤插补算法

基于最小偏差插补算法的基本思想 ,提出了一种新的圆孤插补递推算法 ,该方法算法简单 ,执行速度快 ,且具有正偏差特性。     

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。     

基于HPGL的数控裁床加工系统方案设计与实现

为提高数控裁床自动化生产水平,设计一种数控裁床加工系统方案。围绕数控裁床运动速度控制和轨迹插补算法等关键技术点,根据HPGL协议的数据特性,提出数控裁床CNC加工数据生成方法,设计一种基于线段分段的速度控制方法来生成速度列表,并基于微软基础类库MFC开发上位机,实现处理曲线中各线段的运动速度控制的功能。设计将加工插补算法与数据栈相结合的应用方法,并运用STM32F103开发下位机,实现计算各线段的插补步进量并进行轨迹控制的功能。通过样片测试,验证了所设计的数控裁床系统具有用于实际加工的可行性和高效准确性,能有效满足生产需要。     

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.     

经济型数控系统的时间分割插补方法

以步进电机为核心的经济型数控系统在我国还有相当广泛的应用。本文在改进时间分割法的基础上,提出了一种适用于这种数控系统的新型插补方法。经过改进的插补方法具有效率高、算法简单容易实现多轴联动,可以插补各种复杂曲线轮廓的特点,并能充分发挥数控系统的效能,是一项很实用的技术。     

PRS-XY型混联机构运动学分析和运动控制

在研究PRS-XY型混联平台结构的基础上,建立了该机构的运动学模型,通过逆运动学解析,给出PRS-XY型混联平台的运动控制算法,导出了计算实轴位置的运动学公式.阐述了PRS-XY型混联加工平台的控制过程,提出了在基于Turbo PMAC平台的数控系统中将粗插补和运动学算法下载到Turbo PMAC卡中运行的方法,可以提高机构运动的在线实时控制能力,该方法也可用于其它类型并联机构或机床的控制.