基于NURBS曲線的多軸運動控制插補算法的研究.pdf

1、隨著工業(yè)技術的不斷發(fā)展，某些特殊的部門和企業(yè)對產品的結構形狀和外觀要求不斷提高。大量的具有復雜型面的實體設計被越來越多的應用于工業(yè)設計中。NURBS曲線因其獨特地數學表達形式和強大的圖形控制能力，已經被廣泛地應用于自由型曲線曲面實體造型中，并被確定為STEP-NC標準中自由曲線曲面的標準表達形式。但是在數控加工領域中，NURBS技術的應用卻較為滯后，近年來針對NURBS曲線技術的研究已經成為數控領域中的一個研究熱點?，F今只有少數專業(yè)的數

2、控企業(yè)開發(fā)出了高效實用的具有NURBS功能的數控系統。但NURBS技術一直受到各公司的嚴密保護。目前我國生產的數控產品尚不具備NURBS功能。在對NURBS曲線曲面技術的深入研究的基礎上，提出了基于機床軸向控制的NURBS插補策略，并將其應用于多軸運動控制系統中，實現多軸運動控制。本文的研究對于開發(fā)具有自主知識產權的，具有NURBS功能的多軸運動控制單元提供了一種新思路。
　　研究時間分割法在NURBS曲線中的應用，并提出了基于機

3、床軸向控制的NURBS曲線插補策略，以預估校正算法代替TAYLOR公式法，避免了復雜的NURBS曲線求導，簡化插補過程；提出基于機床軸向分量的插補點校驗方法，簡化校驗過程并使得校驗過程更加符合生產實際，保證輪廓精度和機床運動機構能力的穩(wěn)定發(fā)揮。提出插補點回溯策略，對計算出的插補點進行整體優(yōu)化，減少機床加工過程中的振動和沖擊，最大限度的發(fā)揮機床的加工能力，提高加工效率。另外在插補點回溯模塊中植入了加減速控制策略，使加工速度能夠自動適應曲線