经济型数控机床刀具轨迹控制动态仿真的实现

在数控加工中,通过插补实现对具有直线、圆弧或者更为复杂曲线的零件轮廓的加工.为了增强对数控插补原理的理解和认识,利用Visual Basic(VB)语言编程仿真实现经济型数控机床刀具对不同象限直线、圆弧插补过程的动态仿真,开发了对直线、圆弧插补过程的动态模拟软件.     

集成环境中的数控程序仿真系统设计

本文介绍一种数控程序仿真系统，该系统利用软件方法模拟数控装置实现零件加工过程中的直线插补和圆弧插补。通过对数控代码进行仿真，可以在计算机上动态地模拟出刀具切削运动轨迹，实现在非实际切削过程中对零件数控加工代码的验证。     

基于LabVIEW的小型铣床数控软件的设计

LabVIEW可实现多任务并行实时处理,为数控软件的开发提供了新的平台。开发了一种小型铣床的控制软件,设计了基于LabVIEW平台的译码、刀补、插补等6个模块,最后进行了数控代码的加工仿真。结果表明,该软件可实现数控代码的编译、直线插补、圆弧插补、刀具补偿等功能。     

基于差分插补原理的平面三次多项式曲线插补

针对经济型数控系统中平面三次多项式曲线的插补,提出采用差分插补原理对其进行直接插补。该方法插补精度较高,插补误差不会超过1/2个脉冲当量。通过定义三次多项式曲线的ISO代码,以及对差分插补原理中相关概念的分析,得到了三次多项式曲线的差分插补代码,简化了加工程序的编制,降低了数控系统的译码负担。针对两种类型的三次多项式差分插补代码的计算,进行了详细的译码分析。结合VC++6.0开发了数控仿真程序,并在教学用三坐标数控实验台上进行了插补测试,验证了针对差分插补代码译码方法的正确性,实现了三次多项式曲线的直接插补。     

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。     

最小偏差法插补轨迹仿真软件开发

本文介绍的最小偏差法插补轨迹仿真软件，可以在数控原理数学过程中作虚拟仪器之用，克服了硬件插补仿真设备的种种缺点，该软件十分适合远程的网络环境中使用，为未来的远程数控实验教学提供了虚拟教学设备。     

非圆二次曲线数控插补的单步追踪法的研究

本文通过对非圆二次曲线数控插补原理的分析，采用单步追踪算法的思想实现了对椭圆、抛物线、双曲线的直接插补，并给出了算法的计算机仿真及误差分析结果．证明了其正确性与可行性、插补的理论误差小于０．７０７倍步长，且算法非常简单。     

非圆二次曲线数控插补的单步追踪法的研究

本文通过对非圆二次曲线数控插补原理的分析，采用单步追踪算法的思想实现了对椭圆、势力的线、双曲线的直接插补、并给出了算法的计算机仿真及误差分析结果，证明了其正确性与可行性。插补的理论误差小于０．７０７倍步长，且算法非常简单。     

基于Quasi-Hermite空间曲线的插补优化算法研究

根据参数曲线数控插补原理,针对数控系统中常用的Hermite多项式插补算法递推速度慢、逼近精度较差的缺点以及等参数插补法存在的局限性,提出一种基于代数指数样条基的微段实时插补方法,并采用一阶泰勒拟合实现了插补步长相等条件下的恒速插补,给出算法流程.仿真结果表明,本算法缩短插补时间的同时提高了插补精度,并保持进给速度的稳定.     

基于差分插补原理的圆柱插补模式研究

为了实现圆柱表面二次曲线的直接插补,通过对车铣复合加工中心的圆柱插补模式进行分析,提出将差分插补原理应用到圆柱插补模式中。为了得到圆柱表面插补与平面插补之间的关系,实现圆柱面二次曲线的差分插补,对圆柱面的展开进行了数学分析。通过引进圆柱插补模式缩放比例因子,实现了圆柱插补与平面插补的统一,提高了数控程序的编制与加工效率。经过分析二次曲线差分插补代码,定义了圆柱插补模式的命令格式,并进行了相关的实验验证。实验结果表明,基于差分插补原理的圆柱插补模式实现了圆柱表面二次曲线的直接插补,并且易于理解与编程。     

实现数控机床三轴联动的逐点比较法

在长期从事数控技术的实践中，发现用逐点比较法来解决空间直线的插补运算，实现三轴联动控制不失是一种简便、行之有效的方法。本文将重点介绍用逐点比较法实现空问直线插补运算的原理和方法。     

基于DSP芯片的斜齿轮插齿数控加工技术研究

国内斜齿轮加工一般采用滚齿机或者进口插齿机,由于产品体积过大和机床价格昂贵而受到限制.文章对采用DSP芯片的数控插齿加工技术进行了研究,提出了虚拟轴插补技术以及用软件实现电子齿轮差动技术,利用DSP芯片的高速处理能力进行跟踪插补,经初步试验证明该方法理论上可行,实际中可以运用.     

成形砂轮高精度修整技术研究

介绍成形磨齿的原理与现状.分析数控插补修正砂轮中金刚石工具自身形状误差对砂轮修整精度的影响;并提出相应的解决措施,即在修整过程中,通过工具的旋转,以保持工具与砂轮间实际修整作用点不变,从而消除工具误差对砂轮修整精度的影响.并设计出具体修整装置.实践表明:采用该方法不仅可以保持高的工作精度,而且可以延长工具的使用寿命.     

Lab Windows下dSPACE实时仿真控制技术及其在数控测试中的应用

对dSPACE实时仿真控制方法进行了分析,在研究了LabWindows与Matlab的接口技术的基础上,提出了一种在LabWindows开发环境中对dSPACE实时仿真模型进行控制的方法.利用所提出的接口控制方法,基于LabWindows与dSPACE开发了高档数控系统控制功能与插补精度综合测评软件,利用虚拟机床的实时仿真模型对数控装置运动控制功能进行了检测,同时,验证了所提出的接口控制方法的有效性.所提出的LabWindows下dSPACE实时仿真控制技术为基于实时仿真模型的控制系统检测软件设计开发提供了新的途径.     

Circular tests for HSM machine tools: Bore machining application

Today's High-Speed Machining (HSM) machine tool combines productivity and part quality. The difficulty inherent in HSM operations lies in understanding the impact of machine tool behaviour on machining time and part quality. Analysis of some of the relevant ISO standards [230. Acceptance code for machine tools. Part 4, Circular tests for numerically controlled machine-tools, April 1998, 10791. Test conditions for machining centres. Part 6, Accuracy of feeds, speeds and interpolation, September 1998, 10791. Test conditions for machining centres. Part 7, Accuracy of feeds, speeds and interpolation, September 1998] and a complementary protocol for better understanding HSM technology are presented in the first part of this paper. These ISO standards are devoted to the procedures implemented in order to study the behaviour of machine tool. As these procedures do not integrate HSM technology, the need for HSM machine tool tests becomes critical to improving the trade-off between machining time and part quality. A new protocol for analysing the HSM technology impact during circular interpolation is presented in the second part of the paper. This protocol, which allows evaluating kinematic machine tool behaviour during circular interpolation, was designed from tests without machining. These tests are discussed and their results analysed in the paper. During the circular interpolation, axis capacities (such as acceleration or Jerk) related to certain setting parameters of the numerical control unit have a significant impact on the value of the feed rate. Consequently, a kinematic model for a circular-interpolated trajectory was developed on the basis of these parameters. Moreover, the link between part accuracy and kinematic machine tool behaviour was established. The kinematic model was ultimately validated on a bore machining simulation.     

基于遗传-神经网络数控系统插补控制技术

将遗传算法和神经网络两种技术相结合,建立遗传-神经网络插补模型以实现对复杂型面零件插补,该模型兼具神经非线性映射能力和遗传算法快速、收敛学习能力等性能。通过实验分析,验证了遗传-神经网络数控插补的可行性,该方法能够提高复杂型面零件插补的精度及速度。     

基于新S型速度规划的B样条曲线算法研究

为使基于LinuxCNC开放式焊接机器人系统具有精确轨迹运行和加工自由曲线的能力,提出了新型速度控制算法,并基于该新型速度控制算法完成B样条曲线的数学模型及其插补原理分析,提出了3次B样条曲线瞬时速度插补算法,分析了LinuxCNC的Motion层原理,给出了在LinuxCNC系统中实现B样条曲线算法的设计步骤。实验仿真结果表明:B样条插补算法能在LinuxCNC系统中实现自由曲线的轨迹运行,并在预览界面中显示出较好的曲线行走效果。     

数控加工与数控仿真技术在模具制造中的应用

随着高速加工技术的发展,对于数控编程的准确性以及合理性要求相应提高。采用数控仿真技术,可以在工件加工前,通过刀路模拟,直观的检验所编程序的可行性。本文采用UG与VERICUT软件,以实际加工中的模具为例,简要介绍了数控加工技术与数控仿真技术相结合的过程与方法。阐述了二者相结合所带来的优势。     

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。     

电火花线切割NC代码编译与运动轨迹仿真研究

针对目前电火花线切割数控系统NC代码编译复杂并且几乎不具备扩展性和通用性的问题,提出一种简单、清晰的线切割NC代码编译方案。基于.NET开发平台,采用C#开发语言,通过正则表达式进行词法分析,使用自定义函数进行语法分析。采用该方案能对简单平面图形、锥度切割和上下异形切割进行编译。通过.NET绘图功能显示图形,利用逐点比较插补法,对直线和圆弧进行插补,实现运动轨迹仿真。