Bezier曲线参数化高精度插补的研究与实现

给出了Bezier曲线的基本理论,利用差分插补方法来预估参数,结合机床实际加工过程中所必需满足的条件,对进给速度、机床最大加速度、最大弓高误差分别约束的参数进行比较,优化出最小的参数值,进行插补计算,很好地满足现代CNC机床的高精度加工的控制要求.再利用C++ builder开发软件完成了对三次Bezier曲线的插补仿真,给出了插补算法流程图及插补实例,验证了算法的可行性,在CAM中具有很高的使用价值.     

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.     

基于环形补偿参数曲线插补算法

对于数控加工中参数曲线的加工,提出了一种新的插补算法,该算法利用泰勒展开对曲线方程进行重构,引入误差补偿思想,对插补过程中产生的误差反复补偿,从而满足目标要求,通过仿真和实际切削实验,表明该算法简单实用、通用性强、算法精度高,能够保证参数曲线的光滑性,有利于提高参数曲线加工质量和加工效率.     

参数曲线的自适应实时前瞻插补算法

为实现数控加工中进给速度的平滑过渡,减少速度急剧变化时对机床的冲击,提出了一种参数曲线的实时前瞻插补算法。该算法根据加工弓高误差要求自适应地调整进给速度,同时找出速度敏感点。通过把前瞻距离分成两部分的方法,分析速度敏感点,找出最佳的加减速控制点,避免相邻速度敏感点间加减速过程的互相干涉,提早进行加减速控制,防止速度的急剧变化,从而在满足加工精度的同时也满足了机床的加减速性能。通过RT-Linux软数控下的实例,表明该算法能够适应曲线的各种变化,验证了其可行性。     

参数曲线的恒速通用插补原理与实例分析

阐述了参数曲线恒速插补的通用原理,同时讨论了廓误差近似计算方法。以摆线为例推导了相庆的插补公式和轮廓误差近似计算公式。最后通过VISUAL LISP编程进行插补模拟,表明该插补原理具有无累计误差、恒速进给以及轮廓误差易于控制的特点,而且该算法插补功能的开发和应用前景十分广阔。     

NURBS曲线修正插补算法的研究

NURBS曲线插补参数递推一阶、两阶求解比较复杂,加工误差较大。本文介绍一种NURBS曲线修正的插补算法,该算法不仅满足加工对精度方面的要求,同时也满足实时性的要求。最后,通过在matlab7.0上验证该算法是正确的,符合NURBS曲线插补的要求。     

非圆曲线参数自适应插补算法研究

插补算法是数控技术的核心。在研究等参数直线插补的基础上,提出一种参数自适应插补算法,并给出该算法的原理和算法流程图。该算法提出了参数中间点的概念,以参数中间点到插补直线的距离作为插补误差,通过控制参数增量的大小,来实时控制插补误差。将此算法应用于椭圆曲线的加工中,通过分析得出该算法能提高插补误差的均匀性,提高加工质量,且对参数变量的选择没有限制,具有较好的应用性、适用性和推广性。     

自适应参数曲线插补算法研究

在现有参数曲线插补算法的基础上,基于预估-校正和牛顿迭代公式提出一种新的自适应参数曲线插补快速求解算法;研究指数加减速曲线的时间常数值和系统的柔性、加减速能力的关系,提出变时间常数的指数加减速控制算法。算法改善了传统指数曲线加减速控制中速度突变的缺点,能够在保证加工精度的前提下减少速度波动,并提高曲线的加工效率。仿真实验表明,该算法计算过程简单、切实有效,满足数控系统的强实时性要求并大大提高了其加工过程的速度平稳性和插补效率。     

参数曲线柔性加减速前瞻控制算法

针对参数曲线插补的特点,使用S形加减速和三角函数加减速相结合的柔性加减速方法对参数曲线的插补路径进行前瞻控制。在规划前瞻速度过程中,首先根据加工曲线的曲率变化自适应地将前瞻距离分为曲率上升段和曲率下降段。在对前瞻路径进行S形加减速规划时,遇到路径上曲率频繁变化段,为了减小计算量,采用三角函数加减速的方法对速度进行重新规划。这样,在满足机床加减速要求的同时降低了系统计算负荷。仿真结果和实例表明,该算法能够适应复杂曲线的变化,满足高速高精度插补的要求。     

利用曲线拟合方法的亚像素提取算法

在图像测量系统中，测量系统的精度与边缘提取的精度成直接的正比关系，普通算法的精度为像素级，现在员常用的亚像素算法是重心法。这里提出了一种利用曲线拟合方法的亚像素边缘提取算法，介绍了算法的推导过程，给出了算法的计算公式，最后给出了实验结果。     

面向微线段高速加工的Ferguson样条过渡算法

针对微小线段高速加工控制需求，在分析常用直接过渡法不足的基础上提出了一种基于Ferguson样条的微线段过渡算法。首先探讨了Ferguson样条曲线的性质，然后从精度优化分配、控制三角形获取和插补前瞻控制三方面阐述了算法原理，最后与传统算法进行了效率对比分析。仿真与实例验证表明，此算法具有过渡平稳、误差易控、效率高的特点，适合于微小线段的高速加工控制。     

脉冲均匀化插补方法

从分析传统插补方法的脉冲分配波形入手,提出一种脉冲均匀化的插补方法,使插补过程中各轴分配的脉冲序列保持均匀,以克服步进电机的失步问题。理论分析和实际应用表明这种方法有很大的优越性。     

一种基于NURBS插补器的多轴交叉耦合控制方法

针对复杂型面零件的高精度数控加工需要,在分析传统机床轮廓控制方案不足的基础上,提出了一种基于NURBS插补器的多轴交叉耦合控制(CCC)方法。该方法为闭环轮廓控制,算法简单、实用,并可适用于多轴控制。仿真结果表明所提出的CCC方法能够大大减小由于机床各轴动态性能不一致所引起的轮廓误差。该结论对零件的高精度数控加工具有重要意义。     

Bezier曲线插补法在CNC系统中的应用

为了描述列表曲线,本文从三次Ｂｅｚｉｅｒ曲线参数方程的矢量表达式出发,推导出ＣＮＤ系统三次Ｂｅｚｉｅｒ曲线插补法。为保证两段Ｂｅｚｉｅｒ曲线在连接点处一阶导数、二阶导数连续,导出了两段Ｂｅｚｉｅｒ曲线特征向量应满足的关系方程,Ｂｅｚｉｅｒ插补法不仅在理论上可使所有的插补点落在曲线上,而且实时插曲补速度高,每次插补时可合理地选择参数增量,能使插补速度保证不变,也可控制弓高误差。为说明本方法,文末给出了算例。     

基于软件硬化技术的数控系统插补器研制

基于数控系统的发展现状,提出了基于可编程逻辑器件（PLD,Programmable Logic Device）实现硬件插补器的基本思路,给出了硬件插补器的功能需求,详细介绍了系统的硬件结构、功能以及相关芯片的选型,设计了系统的硬件结构框图,获得了利用软件仿真所得的波形,最后以数控系统位置控制为例,介绍了硬件插补器的应用方法。     

基于Pro/E和ABAQUS的圆柱齿轮参数化建模和啮合模拟仿真

研究了在Pro/E 4.0中渐开线直齿圆柱齿轮的参数化建模,利用有限元分析软件ABAQUS 6.9对齿轮啮合进行三维模拟仿真分析,得出了与理论分析比较一致的Von Mises应力的变化情况,为齿轮的参数化设计和优化设计提供了一种有效的新方法。     

一种逼近（过）型值点的曲线匀化方法

本文提出一种在工程上实用的Ｂｅｚｉｅｒ曲线匀化方法。在一定条件下，匀化曲线可按照指定精度逼近（过）原曲线的型值点列。文中首先介绍了基于离散与归并方法的匀化条件及实现步骤。对过节（型值）点的曲线归并方法做了进一步阐述。文中所述内容已在ＮＰＵ－１／ＣＡＤ－ＣＡＭ系统软件中实现和应用。