Interpolation Scheme and Simulation Study on Its Accuracy for a Stewart Platform Based CNC Machine Tool VAMT1Y

介绍虚拟轴机床原型样机VAMT1Y的圆弧和直线插补,并对插补误差进行分析。分析表明,该插补算法具有足够的精度,完全可以满足加工要求;还得出工作空间中插补误差的敏感因素,为高精度的刀具轨迹规划提供依据。     

VAMT1Y虚拟轴机床数控系统直线和圆弧插补仿真研究

介绍虚拟轴机床原型样机ＶＡＭＴ１Ｙ的圆弧和直线插补,并对插补误差进行分析。分析表明,该插补算法具有足够的精度,完全可以满足加工需求;还得出工作空间中插补误差的敏感因素,为高精度的刀具轨迹规划提供依据。     

五轴联动数控加工中的刀具轨迹控制算法

已有的五轴联动数控加工系统往往忽略刀轴矢量插补问题,只是简单地通过对线性轴进行插补、对旋转轴进行跟随的方式来实现刀具轨迹的控制,导致产生非线性误差和刀具碰撞与干涉等问题。为此,提出一种基于刀轴矢量插补的刀具轨迹控制算法。该算法采用大圆弧插补法对加工过程中的刀轴矢量进行控制,同时采用NURBS曲线拟合方法对控制过程中产生的中间点进行处理,并通过对拟合而成的NURBS曲线进行插补来实时计算各运动轴的位置。该算法不仅能够有效地提高五轴联动数控加工的精度,而且可以有效减小数据存储量。仿真和实际加工验证了算法的有效性和实用性,证明算法具有轨迹过渡平稳、非线性误差小的特点。     

空间任意圆弧插补算法的分析

插补算法是数控技术中的关键性技术,通过分析平面圆弧的插补算法以及空间坐标的旋转算法的特点,推导出空间任意圆弧的插补算法公式。同时根据矢量分解算法求出插补算法中刀具的坐标增量和速度增量。     

基于VC的逐点比较空间直线插补算法改进与仿真

针对传统逐点比较空间直线插补方法存在插补误差大、直线光滑性差等问题,提出了一种基于基础坐标概念的逐点比较空间直线插补算法。在三维空间划分为24个区域的基础上推导该算法的插补原理,得到了各区域的插补公式。基于VC++6.0软件进行了模拟仿真,该算法可以实现串联机床三轴联动、六轴并联机床六轴联动功能,进一步提高了数控系统的插补速度,有效地提高了逐点比较空间直线插补精度和刀具半径补偿精度。     

用工业控制机实现的空间任意圆弧的扩展DDA插补算法

提出一种用工业控制机的汇编语言实现的空间任意圆弧的ＮＣ插补算法。该算法利用ＤＤＡ算法的原理，并在此基础上予以扩展，能实现三轴联动加工，它的运算速度快，精度高，用该算法加工空间曲面取得了满意的效果。     

大螺距螺纹的铣削加工

1.螺纹铣削的轨迹 螺纹铣削加工是由刀具的自转与机床的螺旋插补形成的,是利用数控机床的三轴联动功能结合G02或G03圆弧插补指令,螺纹铣刀绕螺纹轴线作X、Y方向圆弧插补运动走出螺旋曲线,     

刀具扫描体技术在NC加工图形验证中的应用

对 NC铣削加工图形验证中刀具及其扫描体进行分析 ,给出了直线插补及圆弧插补时常用刀具的扫描体的正则化造型方法及求交算法 ,并用扫描体包围体进行求交局部化。     

五轴侧铣加工空间刀具半径补偿研究"

通过分析五轴侧铣加工的特点,给出一种空间刀具半径补偿算法,该算法利用几何平面投影原理,将三维空间内的刀位点投影到二维平面内,结合直线插补的二维平面刀具半径补偿公式,确定二维平面刀具半径补偿向量.再通过逆投影,得出三维空间刀具半径补偿向量.基于VERICUT 平台对该算法进行仿真,结果表明所建立的五轴侧铣加工空间刀具半径补偿算法正确有效.     

五轴加工路径空间圆弧插补新型算法研究

针对五轴联动机床切削空间中某固定半径的圆弧的复杂性,提出了一个高效率的五轴空间圆弧插补加工方式,只需要一个单节的NC指令,就可完成该固定半径的圆弧切削加工,可省去许多短直线（G01）的指令,既提高了五轴空间圆弧加工的精度,又实现了程序更精简的目标。最后,通过实体切削软件（VERICUT）进行运动仿真验证及指令代码格式分析,其结果证明了该算法及后置处理程序开发的有效性。     

树脂基圆弧金刚石砂轮的在位精密成形修整技术

针对球面、非球面及自由曲面超精密磨削加工用树脂基圆弧形金刚石砂轮难以精密修整的问题,提出基于旋转绿碳化硅(GC)磨棒的在位精密成形修整技术。在分析GC磨棒和圆弧砂轮几何关系的基础上,确定修整过程中圆弧插补轨迹的补偿方法及GC磨棒运动轨迹的设计方案。采用KEYENCE激光测微仪采集砂轮圆弧特征点,表征圆弧砂轮的修整状况。研究不同粒度的GC磨棒、进给深度和圆弧插补速度对圆弧金刚石砂轮修整率和修整精度的影响规律。研究结果表明,该修整方法可根据加工曲率半径要求实现不同圆弧半径砂轮的精密在位修整,修整后可自动消除砂轮垂直方向的位置偏差;采用400#和800#的GC磨棒对D3和D7砂轮均有较高的修整率(0.7~6.7);与400#和1500#的GC磨棒相比,800#GC磨棒更适合粒度为D3和D7圆弧金刚石砂轮的精密修整;相比圆弧插补速度,进给深度对砂轮的圆弧半径尺寸误差和形状误差影响更大,进给深度越小,圆弧半径尺寸误差和形状误差越小;修整后两种砂轮的圆弧半径误差均可控制在5%以内,D3砂轮的形状误差可控制在3μm/4 mm以内,D7金刚石砂轮可控制在6μm/4 mm以内,修整后比修整前形状误差提高14倍左右。     

基于OpenGL五轴联动数控机床仿真的插补算法及软件实现方法研究

在归纳空间直线和空间圆弧插补数学算法的同时,着重给出了利用直线段和圆弧段拟合插补空间任意曲线的一种新的软件实现方法—双三点共线判别法。该方法应用于正在研制的基于OpenGL五轴联动数控机床仿真系统中,满足仿真系统插补的实时性,并且插补出的任意空间曲线较单纯的直线插补具有更好的光顺效果。     

数控车削三维仿真插补算法

分析了数控加工插补的原理,设计了数控车削三维仿真系统;根据直线插补的原理,在仿真系统的直线插补中引入直线夹角的正切值,构造了直线插补算法;引入增量角驱动圆弧插补,圆弧起始角、终止角作为作为插补边界条件,构造了圆弧插补算法;利用C++语言,在visualC++平台中,借助OpenGL图形库实现了插补算法,经实例验证,插补...     

齿廓为双圆弧齿面齿轮的三维实体的实现

为了建立齿廓为双圆弧齿面齿轮的三维模型,在建立刀具、面齿轮坐标系和坐标变换矩阵的基础上,利用微分几何和齿轮啮合原理推导了该面齿轮的齿面方程。根据此齿面方程利用Pro/E软件仿真建立了三维实体模型,三维实体模型的成功建立也进一步验证了齿面方程公式的正确性。     

CNC系统中任意空间圆弧的高速插补新方法

传统的CNC圆弧插补方法,无论脉冲增量插补法还是数据采样插补法,都是根据当前点来确定下一个插补点的位置。本文突破这种一步外推模式的束缚,提出两步递归插补的新思想,导出了一个用于CNC系统的任意空间圆弧的高速插补新方法,称为TPRI圆弧插补原理与算法。该算法不仅精度高,理论上可使所有的插补占点都落在圆弧上,而且计算简单,只需根据初始值递推,全部插补运算只只进行加、减和移位操作,不需要作第乘除运算。其计算量少,插补速度快。插补步长由允许弓高误差决定。此外本文还对插补算法的稳定性进行了证明;对插补误差和理论加工误差作出了误差估计。实践表明,该算法具有结构简单、计算量少、速度快、精度高、可避免繁琐的过象限处理,并易于扩展到坐标数控系统等特点。     

基于数控高次曲线插补的研究与应用

数控机床加工的零件轮廓一般由直线、圆弧组成,也有一些非圆曲线轮廓例如高次曲线、列表曲线、列表曲面等,但都可以用直线或圆弧去逼近。本文主要论述了插补算法对数控系统的影响和插补算法的工作流程,并对高次曲线的插补原理进行分析与研究,最后推导出高次曲线插补的递推公式,绘制插补逻辑图,其递推公式和插补逻辑图同样适用于其它高次曲线。     

一种数据采样法圆弧插补误差的分析

分析了在数据采样法圆弧插补中以程编进给速度F与插补周期Ts的乘积作为微小直线段的长度△L来逼近待加工圆弧轮廓所引起的加工时间误差。具体以弦线法插补为分析对象,阐明引起误差的原因,分析误差程度,最后证明了该误差的收敛性。论证了在实际插补算法的研究中令△L=FTs的可行性。     

焊接机器人的摆动焊接轨迹规划策略研究

基于机器人空间直线插补和圆弧插补算法,设计了时间最优的空间直线摆焊轨迹和圆弧摆焊轨迹规划的策略,并于MATLAB软件中完成验证路径算法。最后通过由VS2019搭建的上位机示教软件、基于STM32H7平台设计的运动控制卡和SCARA机器人平台组成的控制系统,验证了算法的可靠性和准确性。实验结果表明,用户可以通过示教焊接机器人的方式获取空间摆焊的参数,并且机器人能够根据获取的参数在限定的轨迹上进行较为高效的空间直线摆焊运动和空间圆弧摆焊运动,具有一定的实际意义和参考价值。     

六自由度机器人圆弧平滑运动轨迹规划

通过空间3点,求出空间圆弧的参数方程;根据机器人运动学转换矩阵,将空间圆弧参数方程转换到圆心所在平面内,利用7次多项式方法进行规划.通过四元数球面线性插值,对机器人姿态进行规划,得到平滑圆弧运动.     

数控机床数字积分插补法的改进

对目前数控机床普遍采用的传统的数字积分插补法进行了分析，指出了其在插补圆弧时存在的不足；对传统的插补方法进行了改进，改进后的数字积分法在作圆弧插补时的实际误差小于1个单位。