运动控制系统中NURBS曲线变步长实时插补算法的研究

提出一种基于变步长算法的NURBS曲线实时插补算法,在曲率比较大的曲线段实现高精度插补,在曲率比较小的曲线段实现快速插补,减少计算量,从而满足高速度和高精度的实时插补加工任务。     

基于数据采样的弧面凸轮自适应直接插补算法

针对目前弧面凸轮加工存在拟合精度与数据传输之间的矛盾,以及线性拟合破坏轮廓表面光顺性等问题,提出了一种基于数据采样的弧面凸轮自适应直接插补算法。该算法既能保证加工过程大部分时间内进给速度的恒定,而且能在曲率变化大的地方对进给速度进行自适应调整,以保证弓高误差不超出最大允许值。同时定义了相应的弧面凸轮自适应直接插补指令格式。最后基于UG开发了弧面凸轮自适应直接插补实体仿真系统,通过插补仿真实例进一步验证了该插补算法的正确性。该方法有效弥补了目前弧面凸轮线性拟合加工的缺陷,不仅能提高弧面凸轮加工过程中系统的稳定性和表面加工质量,而且使弧面分度凸轮机构定位精度和使用寿命提高,从而促进其推广和应用。     

最小误差插补方法的研究

在传统的逐点比较插补方法的基础上,介绍了一种新的插补方法———最小误差插补方法,这种插补方法可使插补误差控制在±２／２ｔ 范围内,对于数控加工有着实际的意义,文中给出了相应的简单易实现的算法。     

椭球曲面等误差加工插补探索

针对椭球曲面加工存在的问题,提出基于C++语言编程的等误差插补运算方法,通过控制误差提高椭球形曲面加工精度及效率。通过MVC400数控加工中心加工,椭球面精度能够满足精度要求,此方法也可以适用于较为复杂的非圆曲线的加工。     

基于精确弓高误差校核的刀触点调整算法

步长计算是五轴数控加工刀具轨迹规划中至关重要的环节.目前常用的步长算法主要有等参数步长法与等弓高误差步长法两种.等弓高误差步长法采用近似替代的方法计算步长.因此,传统的等弓高误差步长法将不可避免地产生一定的误差,导致曲面加工质量下降.为解决上述问题,在传统等弓高误差步长法的基础上,加入精确弓高误差校核计算,继而采用一维...     

基于冗余误差控制的非均匀有理B样条曲线插补算法研究

提出了一种能有效控制冗余误差的非均匀有理B样条曲线插补算法.该算法综合了等弓高误差插补算法和恒定进给速度插补算法的优点,小曲率情形时在保证加工精度的前提下,通过引入进给倍率因子,增大进给速度以改善误差过度冗余;同时在大曲率情形下,可控制弓高误差在限定的误差范围以保证轮廓精度.这样既可保证轮廓精度,又可提高加工效率.仿真实例证实了该插补算法的有效性和可行性.     

等弓高误差变步长算法求取刀触点的优化

传统的等弓高误差是假设步长内所有点的曲率半径相等,然后根据已知刀触点的曲率半径来求取步长,得到下一个刀触点。但由于曲线的曲率在不断变化,所以传统方法得到的刀触点可能会超出弓高允许误差或取得保守,在拐点附近的刀触点更会出现严重失真问题。为了解决传统的等弓高误差的缺点,本文将在此基础上进行改进,提出了新的方法,通过迭代计算,直到实际弦高逼近弓高误差,实现真正意义上的等弓高变步长。校核时运用了几何关系,求出的实际弓高误差更精确,进一步缩小了误差。最后通过MATLAB进行验证,得出算法的可靠性。     

基于de Boor算法的NURBS曲线自适应插补研究

在现代数控加工中已普遍使用NURBS曲线插补,但大多数NURBS曲线插补都致力于取得恒定的进给速度而不是轮廓精度,对此,提出了基于de Boor算法的NURBS自适应插补算法.将de Boor算法应用于NURBS曲线插补中,并用限定弓高误差对插补的进给速度实行自适应调节,实现了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,保证了NURBS曲线实时插补和轮廓加工的精度.通过仿真证明了这种插补算法的实时性和实际应用的可行性.     

搜寻最小路径误差的椭圆插补方法

提出了一种新的椭圆插补方法,包括前置处理,椭圆插补递推公式的生成及步进方向的判别等。该插补器成功地解决了椭圆插补的问题,并具有可在三个方向上搜寻最小路径误差,沿切削路径的速度稳定,加工轮廓粗糙度低等优点。     

参数曲面高精度加工中的弦高误差控制

在零件精加工过程中,弦高误差的大小对于零件表面精加工质量影响显著。由于参数曲面弦高误差计算的复杂性,提出两类参数曲面加工中的弦高误差控制算法,它是利用插补点处弧长误差、坐标值及一阶导数信息间接对弦高误差进行控制。其中插补点处的弧长误差由梯形公式求出,插补点处的坐标值及一阶导数信息由插补算法得到,使得总计算量的增加并不显著。对算法的误差情况进行讨论,并利用Nurbs曲面的仿真实例证实此算法能够在满足实时性要求的前提下,达到预定的弦高误差加工精度。     

自由曲面加工刀具路径生成高精度变步长算法研究

提出了一种能适应曲面曲率变化的高精度等弓高误差变步长算法,通过判断曲线上对应参数增量点的曲率符号,采用两种校核方法求取弓高误差,快速确定对应等弓高误差的下一参数点可能的上下区间,采用黄金分割法精确求取曲线上对应的最大弓高误差点及步长参数增量,解决了目前加工步长算法中,假设步长内曲线等曲率半径,采用曲线与直线段中点连线距离代替最大弓高误差造成的超差问题,从而实现了完全意义上的基于等弓高误差法的加工步长规划。仿真结果显示:该算法与传统的步长规划方法相比,可以减少加工步长段数,提高步长内的弓高误差精度。     

五坐标数控加工插补误差的刀触点加密控制方法

对五坐标数控加工插补误差的产生原理进行了深入分析,探讨了在各种加工允差条件下插补误差的产生原理,并提出了刀触点自适应加密的插补误差控制方法,为减小五坐标数控加工的插补误差、提高加工精度和质量提供了参考。     

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。     

基于de Boor算法的NURBS曲线插补和自适应速度控制研究

以NURBS曲线deBoor递推插补算法为基础，针对NURBS曲线速度处理的特殊性，建立了一种NURBS曲线自适应速度控制模型，该模型分为速度自适应控制和插补前加减速处理两部分。以deBoor算法为基础对整个插补周期的弓高误差以及切向和法向加速度进行实时监控，分析了误差产生的原因并进行了相应的速度控制；以插补前直线加减速为例引入NURBS反向插补的概念，解决了NURBS曲线减速区长度计算问题。实验结果表明，该模型满足实际的NURBS曲线插补的需要。     

具有正偏差特性的快速圆弧插补算法

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

具有正偏差特性的快速圆弧插补算法

基于最小偏差插补算法的基本思路,提出了一种新的圆弧插补递推算法,该方法算法简单,执行快速快,且具有正偏差特性。     

平面和空间螺线的恒速插补算法

基于参数曲线恒速插补机理分析,建立了平面和空间螺线的恒速插补算法,讨论了插补误差及其有效近似计算,通过AutoLISP编程进行实例插补模拟。结果表明该插补算法无累计误差,具有恒速进给、插补精度易于控制等特点,便于现代通用PC微机数控系统进行开发和应用。     

基于误差控制的NURBS曲线预估-校正实时插补技术的研究

针对传统直线逼近曲线插补方法引起进给速度不恒定而导致加工精度变差的问题,提出了一种基于误差控制的NURBS曲线预估-校正实时插补方法,并通过仿真分析了在NURBS曲线实时插补中,影响插补精度的参数以及影响的程度.     

复杂曲面上投影曲线的误差可控插补算法

为保证曲面精加工质量的一致性,减轻后续处理工作量,提出了一种误差可控的复杂曲面上投影曲线的直接插补算法。在分析复杂曲面五轴联动数控加工所产生的非线性误差的基础上,在算法中引入误差控制方法,即采用参数对分法来减小非线性误差的影响。方法简单,实用,有利于提高曲面加工质量,可以很好地满足工程实际需求。最后通过实例仿真验证了算法的有效性。