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基于精确弓高误差校核的刀触点调整算法

制造技术与机床 2021年第4期 131-135页

作者：闵莉宋航远王野沈阳建筑大学机械工程学院辽宁沈阳110168

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... 详细信息

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,继而采用一维线性搜索算法调整后一刀触点的位置。仿真结果表明:在许用弓高误差相同的条件下,本文算法相较于等参数步长法有更好的加工效率,相较于等弓高误差步长法有更好的加工精度。

关键词：刀具轨迹弓高误差步长

基于de Boor算法的NURBS曲线插补和自适应速度控制研究

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中国机械工程 2007年第21期18卷 2608-2613页

作者：王田苗曹宇男陈友东魏洪兴北京航空航天大学北京100083

以NURBS曲线de Boor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de Boor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... 详细信息

以NURBS曲线de Boor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de Boor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。

关键词： NURBS曲线 de Boor算法直线加减速 NURBS反向插补弓高误差

NURBS曲线高速高精度插补及加减速控制方法研究

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计算机集成制造系统 2008年第6期14卷 1142-1147页

作者：李思益罗为嘉兴学院机电工程学院浙江嘉兴314001 陕西科技大学机电工程学院陕西西安710021

为满足非均匀有理B样条曲线高速高精度插补加工的需要,针对目前参数曲线插补加减速控制方法的不足,提出了一种新的控制方法。该方法考虑了高速高精度加工中容易超限的弓高误差和机床所能承受的法向加速度等因素,使进给速度既符合加减速... 详细信息

为满足非均匀有理B样条曲线高速高精度插补加工的需要,针对目前参数曲线插补加减速控制方法的不足,提出了一种新的控制方法。该方法考虑了高速高精度加工中容易超限的弓高误差和机床所能承受的法向加速度等因素,使进给速度既符合加减速的要求,又能随曲线曲率自适应调整,因而可在提高轮廓加工精度同时,显著地减小加工过程对机床的冲击。同时,采取了改进、简化算法,实现了快速、实时自适应的非均匀有理B样条曲线插补的加减速控制。实例表明,该方法在实时插补过程中,满足了速度和加减速的要求,保证了插补加工的高速与高精度,且实现了速度的平滑过渡。

关键词：非均匀有理B样条曲线插补加减速控制实时自适应控制弓高误差法向加速度

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

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计算机集成制造系统 2007年第5期13卷 961-966页

作者：徐宏胡自化张平杨冬香杨端光湘潭大学机械工程学院湖南湘潭411105 湘潭大学基础力学与材料工程研究所湖南湘潭411105

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... 详细信息

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。

关键词：非均匀有理B样条插补算法弓高误差误差冗余曲率

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基于NURBS曲线的加减速控制方法研究

中国机械工程 2006年第1期17卷 1-3页

作者：赵巍王太勇万淑敏天津工程师范学院天津300222 天津大学天津300072

针对目前参数曲线加减速控制的不足,研究了基于NURBS曲线的插补前抛物线-直线-抛物线的S形加减速自适应控制方法,将高速加工中容易超限的弓高误差、机床所承受的加速度等参数均考虑在内,而且合理地解决了插补前加减速控制中的减速点预... 详细信息

针对目前参数曲线加减速控制的不足,研究了基于NURBS曲线的插补前抛物线-直线-抛物线的S形加减速自适应控制方法,将高速加工中容易超限的弓高误差、机床所承受的加速度等参数均考虑在内,而且合理地解决了插补前加减速控制中的减速点预测困难的问题。采取优化、简化等快捷算法,实现了实时自适应的NURBS等参数曲线插补的加减速控制,并用实例进行了验证。

关键词： NURBS曲线插补实时自适应控制弓高误差有限加速度

基于速度敏感区尖点的NURBS曲线分段插补方法

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信息与控制 2013年第6期42卷 714-722页

作者：聂明星蒋新华陈兴武中南大学信息科学与工程学院湖南长沙410083 福建工程学院福建福州350108

针对目前非均匀有理B样条曲线插补加减速控制方法的不足,提出了一种基于速度敏感区尖点的分段插补新方法.该方法根据NURBS曲线的几何特性,以速度敏感区尖点对NURBS曲线进行分段,并结合弓高误差限制和机床加减速能力采用S型加减速方法进... 详细信息

针对目前非均匀有理B样条曲线插补加减速控制方法的不足,提出了一种基于速度敏感区尖点的分段插补新方法.该方法根据NURBS曲线的几何特性,以速度敏感区尖点对NURBS曲线进行分段,并结合弓高误差限制和机床加减速能力采用S型加减速方法进行速度规划处理.在指定的NURBS曲线及参数环境下进行的仿真实验表明,新方法较自动调节进给速度插补方法最大弓高误差减小了76.7%,最大加速度减小了76.7%,最大加加速度减小了94.0%,验证了所提方法的可行性和有效性.

关键词：非均匀有理B样条插补速度敏感区尖点弓高误差

基于进给速度敏感点识别的NURBS曲线平滑插补算法研究

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中国机械工程 2012年第9期23卷 1060-1064页

作者：林峰张正红陈胜衢州学院衢州324000 浙江永力达数控机床有限公司衢州324000

提出了一种基于进给速度敏感点识别的NURBS曲线插补算法,该方法对于兼容NURBS形式的高档数控系统至关重要。粗插补计算造成的轮廓误差与插补经过该点时的进给速度大小有关,敏感点则可根据插补微段逼近时的弓高误差来界定。进而,根据相... 详细信息

提出了一种基于进给速度敏感点识别的NURBS曲线插补算法,该方法对于兼容NURBS形式的高档数控系统至关重要。粗插补计算造成的轮廓误差与插补经过该点时的进给速度大小有关,敏感点则可根据插补微段逼近时的弓高误差来界定。进而,根据相邻敏感点之间的距离,通过增设安全缓冲区等方法,进行速度曲线自适应规划。整体进给速度曲线可以由各部分进给速度曲线连接而成。为评价算法的有效性,采用3次NURBS曲线在三种不同进给速度指令下进行仿真计算。仿真结果证明,该算法很好地将轮廓精度和进给速度的平滑性进行了系统考虑,能在相邻危险点复杂分布的情况下执行柔性的插补控制。

关键词： NURBS 敏感点弓高误差安全缓冲区

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一种自由曲面抛光机器人轨迹规划方法

机械科学与技术 2018年第10期37卷 1489-1495页

作者：梁子龙丁毓峰武汉理工大学机电工程学院武汉430070

针对机器人抛光自由曲面轨迹规划困难,抛光精度不高等问题,提出了一种机器人抛光轨迹规划方法。该方法在UG软件环境下完成对自由曲面的建模,借鉴铣削加工中刀轨生成方法并结合抛光工艺特点,利用等残余高度算法生成抛光轨迹,在此基础上,... 详细信息

针对机器人抛光自由曲面轨迹规划困难,抛光精度不高等问题,提出了一种机器人抛光轨迹规划方法。该方法在UG软件环境下完成对自由曲面的建模,借鉴铣削加工中刀轨生成方法并结合抛光工艺特点,利用等残余高度算法生成抛光轨迹,在此基础上,提出了改进的Douglas-Peucker算法,该算法用于对抛光刀触点的提取,能够将弓高误差控制在给定的范围内,提高抛光精度,最后根据连续抛光刀位点数据求解出机器人各关节转角。实例表明,该抛光轨迹规划方法精度高,可解决自由曲面抛光轨迹规划问题。

关键词：机器人抛光轨迹规划 UG 弓高误差

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基于非均匀有理B样条的压电陶瓷非线性校正

沈阳工业大学学报 2017年第2期39卷 183-187页

作者：常丽李庆斌黄格格修国一沈阳工业大学信息科学与工程学院沈阳110870

针对压电陶瓷的非线性迟滞特性限制两级进给式大行程精密定位系统定位精度提高的问题,利用非均匀有理B样条(NURBS)快速插补算法对迟滞特性进行补偿.在通过MATLAB软件实现NURBS插补算法的过程中,将NURBS插补算法与线性插值算法进行仿真... 详细信息

针对压电陶瓷的非线性迟滞特性限制两级进给式大行程精密定位系统定位精度提高的问题,利用非均匀有理B样条(NURBS)快速插补算法对迟滞特性进行补偿.在通过MATLAB软件实现NURBS插补算法的过程中,将NURBS插补算法与线性插值算法进行仿真和比较.结果表明,NURBS插补算法的误差明显小于线性插值算法的误差,验证了利用NURBS插补算法解决压电陶瓷非线性的正确性、可行性和实用性,解决了压电陶瓷非线性迟滞特性曲线模型建立的问题,且在精密工作台满足速度要求的前提下可实现更高的定位精度.

关键词：压电陶瓷精密定位系统迟滞特性 NURBS插补弓高误差进给速度误差补偿定位精度