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nurbs插补应用研究

制造技术与机床 2000年第11期 48-50页

作者：李国龙郭钢徐宗俊邓达强周延佑重庆大学中国机床工具工业协会

介绍了 nurbs插补的概念 ,分析了 nurbs插补的应用特点 ,提出了与 nurbs插补匹配的

关键词：数控加工 nurbs插补 CAM

nurbs插补中相邻敏感点区域速度轨迹规划研究

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机械设计与制造 2020年第6期 177-180,184页

作者：董伯麟何文杰合肥工业大学机械工程学院安徽合肥230009

为达到高速高精度加工目的,参数曲线插补成为研究重点,而nurbs曲线以其一般性和普遍性而被广泛研究和应用.在分析了速度轨迹规划方法后,提出了一种考虑nurbs曲线所有敏感点的速度轨迹规划插补算法,通过寻找G0连续,G1不连续和G1连续,G2... 详细信息

为达到高速高精度加工目的,参数曲线插补成为研究重点,而nurbs曲线以其一般性和普遍性而被广泛研究和应用.在分析了速度轨迹规划方法后,提出了一种考虑nurbs曲线所有敏感点的速度轨迹规划插补算法,通过寻找G0连续,G1不连续和G1连续,G2不连续的断点以及大曲率的关键点,将曲线分段,继而根据每一曲线段始末点自适应速度进行速度轨迹规划,但是当前插补相邻敏感点区域和下一插补相邻敏感点区域都可能有速度轨迹规划交叉的情况发生,因此提出了整条nurbs曲线的速度轨迹规划方法.仿真结果表明该算法实现了速度和加速度的平滑且满足机床运动学和动力学限定要求.

关键词： nurbs插补速度轨迹规划敏感点曲线分段规划交叉

nurbs插补算法的研究与开放式数控系统开发

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NURBS插补算法的研究与开放式数控系统开发

作者：侯金枝东北大学

学位级别：硕士

数控技术是近代发展起来的一种自动控制技术,是用数字化信息实现机床控制的一种方法,也是现代制造技术中最关键的环节。插补模块是整个数控系统控制软件的核心,插补算法的选择直接影响到数控系统的加工精度和速度。自由曲线插补可使整... 详细信息

数控技术是近代发展起来的一种自动控制技术,是用数字化信息实现机床控制的一种方法,也是现代制造技术中最关键的环节。插补模块是整个数控系统控制软件的核心,插补算法的选择直接影响到数控系统的加工精度和速度。自由曲线插补可使整条曲线的加工速度均匀,提高工件表面加工质量,并可提高加工速度,适于高速加工,因此开发具有曲线插补功能的数控系统具有重要意义。nurbs(非均匀有理B样条,Non-Uniform Rational B-Spilne)为现有的曲线提供了统一的表示方法,nurbs插补已经成为当今数控领域研究的热点之一,并成为数控系统中插补技术发展的必然趋势。根据开放式数控系统的要求,本文选择美国罗克韦尔自动化公司的网络及硬件设备,构建了网络化的开放式数控系统。在系统的硬件平台上,结合Matlab,RSLogix 5000和RSView 32等专用软件进行插补预处理和优化,开发运动控制程序并设计数控系统的监控界面,实现了nurbs插补功能。本文在简要介绍传统基准脉冲插补、数据采样插补算法之后,着重研究了nurbs曲线插补算法。针对现有的nurbs曲线插补算法普遍存在递推误差,且弓高误差、速度难以控制的问题,依据nurbs曲线的矩阵定义式提出了改进的插补算法,采用改变插补周期T的控制方式,根据最大弓高误差动态调节参数以确定进给步长,从而消除了递推误差,对弓高误差也进行了合理控制,最终实现了在速度均匀的情况下进行高精度的加工。目前,人们越来越多地使用nurbs曲线设计工件外形。由于手工编制曲线工件的数控程序工作量大,加工时间长,难以编制出理想程序,因此本文参考STEP-NC标准,选取了AutoCAD软件内嵌的LISP编辑器对系统进行二次开发,最终设计并实现了直接面向加工对象的数控系统,即实现了设计、制造(CAD/CNC)一体化。该系统具有加工速度快、周期短、质量高、使用方便等优点,减轻编程人员的工作量,具有很高的工程价值。

关键词：网络环境开放式数控系统 nurbs插补 CAD/CNC的一体化

同方学位论文库评论

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五轴加工刀具轨迹nurbs插补技术的研究

机械科学与技术 2017年第3期36卷 402-408页

作者：蔡安江杜金健宋仁杰李林西安建筑科技大学机电工程学院西安710055

为了解决直线插补和圆弧插补的不足,以三次nurbs参数样条为基础对五轴加工的nurbs插补的进行研究;基于UG前置输出刀位数据点,分别对刀尖点和刀轴矢量参数化,反算求出控制顶点,实现nurbs插补,同时通过对插补点的曲率计算,推导出插补误差... 详细信息

为了解决直线插补和圆弧插补的不足,以三次nurbs参数样条为基础对五轴加工的nurbs插补的进行研究;基于UG前置输出刀位数据点,分别对刀尖点和刀轴矢量参数化,反算求出控制顶点,实现nurbs插补,同时通过对插补点的曲率计算,推导出插补误差与进给速度的关系,进而用进给速度控制插补误差;基于IMSpost和HEIDENHAIN iTNC530数控系统,进行nurbs插补功能的后置处理器的研究,实现高效NC程序的输出;基于MATLAB,以叶轮的nurbs插补刀具轨迹进行仿真验证,实现了nurbs刀具轨迹的NC输出。

关键词： nurbs插补刀尖点刀轴矢量进给速度插补误差

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以弧长为参数的快速nurbs插补研究

制造技术与机床 2020年第2期 185-190页

作者：吴继春徐惠余周会成秦友林雪玉阳广兴湘潭大学复杂轨迹加工工艺及装备教育部工程中心湖南湘潭411105 江麓机电集团有限公司湖南湘潭411105 华中科技大学国家数控系统工程技术研究中心湖北武汉430074

针对复杂零件的高速高精加工需要,提出了基于弧长为参数的快速nurbs插补。由于nurbs曲线参数u没有几何意义,与弧长是非线性映射关系。弧长难以直接用解析表达式计算,没有弧长信息难以对曲线进行速度规划。基于此,利用高斯积分计算曲线弧... 详细信息

针对复杂零件的高速高精加工需要,提出了基于弧长为参数的快速nurbs插补。由于nurbs曲线参数u没有几何意义,与弧长是非线性映射关系。弧长难以直接用解析表达式计算,没有弧长信息难以对曲线进行速度规划。基于此,利用高斯积分计算曲线弧长,同时对参数u和弧长S进行五次多项式u-S建模,建立它们之间映射关系,在插补时既可以进行速度规划,又可以实时快速计算下一个插补点,保持小的速度波动。仿真与实验结果验证了该算法的有效性。

关键词： u-S建模高斯积分 nurbs插补约束最小二乘速度规划

基于nurbs插补算法的嵌入式数控系统的研究与开发

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制造技术与机床 2008年第7期 152-154页

作者：谢黎明郑威靳岚沈浩兰州理工大学机电工程学院甘肃兰州730050

首先研究了nurbs曲线实时插补技术及其插补改进算法,提出的改进算法采用动态确定进给步长的方法来求取参数空间上的参数增量,从而保证了在不降低加工速度的情况下进行高精度的安全加工。其次,通过ARM+DSP的主控平台的软硬件设计,克服了... 详细信息

首先研究了nurbs曲线实时插补技术及其插补改进算法,提出的改进算法采用动态确定进给步长的方法来求取参数空间上的参数增量,从而保证了在不降低加工速度的情况下进行高精度的安全加工。其次,通过ARM+DSP的主控平台的软硬件设计,克服了当前数控平台的缺陷,实现了系统的实时调度,提高了系统的可靠性和稳定性。最后,在传统PID控制算法的基础上,采用Ziegler-Nichols法整定PID控制参数,并将其应用于嵌入式数控系统的伺服控制部分中,并借助MATLAB/SIMULINK对选取的控制对象进行了仿真和分析。

关键词： nurbs插补嵌入式数控系统 PID控制

基于FIDIA系统的高速铣nurbs插补技术研究

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制造技术与机床 2010年第10期 78-82页

作者：李吉田亚铃赵健贾凤瑞成飞集成科技股份有限公司四川成都610091 西南交通大学机械工程学院四川成都610031

分析FIDIA控制系统采样插补特性,建立曲线加工的直线插补几何模型和nurbs插补几何模型,推导曲线、曲面加工的理论刀轨残留误差。结合公司高速设备特点与当前加工模式分析,nurbs插补对高速铣加工具有良好的适应性,提出进一步提高生产效... 详细信息

分析FIDIA控制系统采样插补特性,建立曲线加工的直线插补几何模型和nurbs插补几何模型,推导曲线、曲面加工的理论刀轨残留误差。结合公司高速设备特点与当前加工模式分析,nurbs插补对高速铣加工具有良好的适应性,提出进一步提高生产效率的可行方案。编写基于FIDIA控制系统的后处理程序,结合UG软件及其二次开发实现nurbs插补的生产应用。

关键词：高速铣光滑插补技术 nurbs曲线 nurbs插补

基于nurbs插补的汽轮机叶片背弧面数控加工模拟与误差分析

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机床与液压 2013年第1期41卷 51-53,57页

作者：董久虎谌永祥李双跃曾岳飞西南科技大学制造科学与工程学院四川绵阳621010

弓高误差是影响汽轮机叶片加工质量的关键因素之一。根据汽轮机叶片数控切削加工的质量要求,采用nurbs曲线插补算法,并用MATLAB软件模拟了nurbs插补过程。通过UG6.0数控仿真模块进行模拟加工,分析仿真数据可知:采用nurbs插补方法模拟加... 详细信息

弓高误差是影响汽轮机叶片加工质量的关键因素之一。根据汽轮机叶片数控切削加工的质量要求,采用nurbs曲线插补算法,并用MATLAB软件模拟了nurbs插补过程。通过UG6.0数控仿真模块进行模拟加工,分析仿真数据可知:采用nurbs插补方法模拟加工汽轮机叶片背弧面,弓高误差为0.080～1.154μm。

关键词：叶片 nurbs插补弓高误差数控模拟分析

nurbs插补技术在复杂曲面数控加工中的应用

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机械管理开发 2012年第1期27卷 20-21,23页

作者：侯雪滨漯河高级技工学校河南漯河462000

分析了nurbs(Non-Uniform Rational B-Spline)曲线直接插补技术相对于传统数控系统中采用的直线或圆弧逼近对nurbs曲线数控编程的优越性;探讨采用nurbs曲线插补技术的CNC机床曲线曲面的加工方法以及实际应用中需要进一步解决的问题。

关键词： nurbs插补复杂曲面数控加工