基于差分插补原理的多维线性空间插补与仿真

为了实现采用差分插补原理的数控系统能够进行多维线性空间插补,以平面直线插补为基础,对差分插补原理进行了再研究。从差分插补原理的基准轴与非基准轴进给判定中,找到了实现基于差分插补原理的多维线性空间插补的关键点。通过对多维线性插补的分析,给出了多维线性插补的具体流程及其差分代码的初始化,实现了基于差分插补原理的多维线性空间插补。该插补方法简单可行,易于实现多轴控制。通过空间直线插补实例分析以及刀具路径的插补仿真,进一步说明了基于差分插补原理的多维线性空间插补方法能够满足空间多维数控加工的要求。     

汽轮机叶片数控加工的直接插补算法研究

汽轮机叶片是高精度的复杂零件,其大多数插补采用线性和圆弧插补,但许多成熟的非均匀有理B样条插补算法仍未应用于汽轮机叶片.针对汽轮机叶片高速精密加工的要求,探讨了恒进给速度插补、限定弓高误差的自动调节进给速度插补、等弓高误差插补和基于冗余误差控制插补4种非均匀有理B样条插补算法,从加工精度、进给速度以及加工效率3个方面对上述4种算法进行比较.仿真结果表明,基于冗余误差控制插补算法是最适合汽轮机叶片加工的插补算法.     

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Cox-de Boor递推的任意次NURBS曲线插补算法的研究与仿真

论文基于Cox-de Boor递推算法实现了任意次NURBS曲线的插补,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,将进给速度,机床最大加速度,最大弓高误差分别约束的参数进行比较,优化出最佳参数值,实现了速度自适应控制。论述了控制顶点、节点矢量、权因子对NURBS的影响,利用二分法线性搜索节点区间,给出了系统生成的NURBS曲线插补的NC代码形式,列出了整个插补算法的流程框图,在C++builder开发环境下完成了对任意次NURBS曲线的插补仿真,验证了算法的可行性。     

五轴联动刀轴矢量插补优化算法

目的研究解决五轴联动机床旋转轴角度采用线性插补方式生成的加工轨迹,导致刀具姿态偏离所设计的理想平面,引发刀具姿态误差的问题,减少非线性误差,提高零件表面质量。方法首先对旋转轴角度线性插补方式引发刀具姿态误差的原理进行了分析,提出了一种刀轴矢量插补优化算法。然后在线性插补的基础上,根据提出的刀轴矢量插补优化算法保证首末点间的刀轴插补矢量始终位于首末刀轴矢量所构成的平面内,实现刀具姿态优化,并在MATLAB中对线性插补和矢量插补优化两种方式进行仿真分析,观测出对应方式下刀轴插补矢量的空间位置。最后利用叶片试件在AB型转台摆头类型机床上进行仿真和加工验证,对比两种刀轴矢量插补方式仿真数据。结果在VERICUT同等条件下仿真,刀轴矢量采用线性插补时,叶片进出汽边误差值分别为-0.218 66 mm和-0.312 58 mm;刀轴矢量插补优化后,叶片进出汽边误差值分别为-0.095 46 mm和-0.099 05 mm。刀具姿态经过插补优化算法后,叶片进出汽边的过切值明显降低。结论刀具姿态经过插补优化算法后,叶片过切值的大小和数目明显减少,使得非线性误差明显降低,从而提高了零件表面质量。     

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.     

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。     

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。     

基于STM32的改进DDA插补器设计与分析

针对普通DDA进给速度不够快、插补误差较大、插补脉冲分布不均匀等不足,利用改进的DDA算法作为插补算法,以基于ARM Cortex-M3处理器内核的STM32微控制器为插补控制核心,设计了DDA硬件插补系统,实现了高速高精度插补。借助Keil uVision4软件开发环境,利用C语言分别设计了普通DDA和改进DDA的算法程序,并对两种方法的插补结果进行了对比。结果表明:与普通DDA相比,改进DDA在插补速度与插补精度上均有一定的提高,控制器溢出脉冲分布更加均匀。     

时间分割法抛物线插补算法研究

本文根据时间分割法的基本思想，推导出了插补抛物线的数学模型，提出了新的算法，并编制出相应的轨迹插补程序，分析了理论插补精度。这种插补方法可获得较高的插补速度和插补精度，适用于不带数学协处理器的数控系统。     

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。     

一种新的高精度快速插补算法--长轴余量法

文章用数学分析对最小偏差法直线插补几何特性进行研究,探讨了一些进给规律,利用这些规律,提出一种新的直线插补算法--长轴余量法,该算法使一步为单位进给变为若干个步为单位进给,使得插补速度明显提高,同时保持插补精度和最小偏差法相同,有效的解决了插补算法中精度和速度之间的矛盾.该算法已经在实际数控系统中得到验证.     

CNC系统中利用神经网络实现非线性复杂曲线直接插补的方法

如何高精度地实现非线性复杂曲线尤其是列表曲线的直接插补一直是现代CNC系统中的难题。为此,本文提出一种在PC上位机中利用神经网络实现非线性复杂曲线粗插补、下位机的插补器实现细插补的新的数据采样插补方法。实验结果表明：该方法能解决非线性复杂曲线的直接插补难题,且思路简单、精度高、显著减小了计算时间,可以广泛应用于现代的CNC系统中。     

快速数字积分插补算法及其实现

在数字积分（DDA）插补原理的基础上提出了一种可实现多坐标的空间直线插补与圆弧插补的快速数字积分（DDA）插补算法，该算法与普通DDA法相比，具有运算简单，循环次数少，插补速度快等优点，且能获得均匀的输出脉冲分布和稳定的合成进给速度。     

快速数字积分插补算法及其实现

在数字积分(DDA)插补原理的基础上提出了一种可实现多坐标的空间直线插补与圆弧插补的快速数字积分(DDA)插补算法，该算法与普通DDA法相比，具有运算简单、循环次数少，插补速度快等优点，且能获得均匀的输出脉冲分布和稳定的合成进给速度。     

基于改进逐点比较法的电火花铣削加工可逆插补算法研究

为实现电火花加工中的直线可逆插补,在分析传统逐点比较直线插补算法优缺点的基础上,提出了改进的思路,推导了分为8个插补区的直线插补算法及其逆向插补算法,并用实例验证之,结果表明该算法有效可靠。     

基于Bresenham算法的快速直线脉冲增量插补算法

通过对Bresenham直线生成算法进行改进,提出一种适用于电脑绣花机的快速平面直线脉冲增量插补算法。阐述Bresenham算法的基本原理,以及基本原理在插补中的应用,通过提出两个结论并加以证明对算法进行了改进。新算法在插补应用过程中只进行整数运算,每次插补可以得到多个进给步的两坐标轴进给脉冲增量。通过编写代码对新算法进行实现,并通过试验对比,展现新算法在直线生成中的运算效率明显高于传统插补算法。     

数控直线插补的优化算法

在逐点比较法的基础上，提出一种数控直线插补的优化算法。对该插补算法的原理及其实现过程进行阐述，并通过插补实例和实践应用证明其优越性。     

数控直线插补的优化算法

在逐点比较法的基础上，提出一种数控直线插补的优化算法。对该插补算法的原理及其实现过程进行阐述，并通过插补实例和实践应用证明其优越性。     

实时监测数据管理系统中压缩方法的研究

为了解决实时监测数据管理系统中数据量庞大的问题,本文提出采用分段线性方法以满足系统的实时性,并在具有预测功能的曲线矢量数据压缩方法的基础上,提出最大距离分段线性插值压缩方法。测试结果表明,该压缩方法在满足一定精度的条件下,能够达到更好的压缩效果,对实时监测数据管理系统的数据压缩是一种行之有效的方法。