四坐标数控铣床的开发

主要介绍了普通Ｘ５２Ｋ铣床开发成四坐标数控铣床的性能和特点．同时应用了一种新的插补算法─—偏差比较法，该方法可用于直线、圆弧及一般二次曲线的插补．     

一种椭圆插补的改进算法

针对现有基于圆心角分割的椭圆插补算法插补公式复杂,影响数控插补加工的实时插补速度的问题,在时间分割插补算法原理的基础上,提出一种基于圆心角分割的椭圆插补改进算法,推导出改进的插补公式,得到具体的算法流程.通过实例计算与分析表明,在同一NC平台上,该改进算法能够达到基于圆心角分割的椭圆插补类似算法的插补精度,并具有更好的实时性.     

迭代算法的曲线插补进给速度控制方法

在数控加工中,为了满足较高的加工精度和保持恒定的进给速度要求,提高数控加工复杂零件的能力,数控系统插补器需要采用较复杂的插补算法,其计算量大,耗时多,影响加工速度.针对这一问题,根据参数曲线数控插补原理,指出了Taylor展开算法和迭代算法,给定曲线,利用当前弦长和当前插补点,精确算出下一插补点.在迭代次数和迭代误差都小于设定值时结束迭代,即可算出下一插补点,且保持当前点和速度,否则继续迭代直到满足要求为止,给出了基于迭代算法的曲线实时插补进给速度的控制方法.仿真实例结果表明,提出的算法能够满足各种不同参数曲线的加工.与常规插补算法相比,该算法通用性强,计算量小,进给误差小,计算精度高,提高了加工效率.     

链轮CAD／CAM参数化软件设计

为了减少链轮在大型专用滚齿机加工费用,采用大型普通的数控铣床加工链轮.通过对链轮加工工艺分析,加工程序数学模型的建立,插补坐标计算,设计出链轮数控加工参数化自动编程软件.该软件具有虚拟制造的齿形设计、加工仿真、生成并保存G代码、与数控机床远程通信等功能.用户使用该软件在大型普通的数控铣床加工链轮可减少编程时间,提高生产率、良品率和加工精度.     

变圆心角增量等步长椭圆插补算法

椭圆插补算法是椭圆轮廓数控加工的关键技术.文章从椭圆的参数方程出发,运用数据采样插补算法的基本原理,通过改变插补过程中每一个插补周期所走过的圆心角增量来保证轮廓步长的稳定,利用椭圆参数方程来保证插补点始终位于椭圆轮廓上,研究得出变圆心角增量等步长椭圆插补算法.该算法运算简单,插补精度高,能保证加工时进给速度的稳定.     

三次B样条曲线插补算法的VC实现

本文结合三次B样条曲线的数学性质，理论分析了三次B样奈曲线的插补过程，推导出了三次B样条曲线的插补运算公式。在对三次B样条曲线进行研究的基础上，介绍三次B样条曲线插补算法实现方法，并在VC环境中对B样条曲线的插补过程进行了实现数控插补的动态运算。     

基于C＋＋ Builder的数控插补动态仿真

分析了数控机床加工精度的影响因素,以直线、圆弧为例,介绍了逐点比较法的数控插补原理,给出了动态仿真系统的模块化设计组成.结合C＋＋ Builder实现了数控插补的动态仿真,使得数控插补更加直观、形象.     

数控系统的定时插补法研究

提出一中适合ＣＮＣ系统的插补方法──定时插补法，能克服软件ＤＤＡ法的最大选代速度受插补算法执行时间的限制和输出脉冲不均匀的缺点，适合于有高速进给速度的数控系统，有利于实现多坐标联动．该方法已应用于数控切割机，是经济型数控装置中有前途的插补方法．     

数控铣床几何误差测量与反向间隙补偿试验

 研究数控铣床几何误差检测及其补偿技术,对高速数控铣床工作空间中的平面误差场的检测、建模和补偿技术进行了比较系统和深入的探讨。对几何误差的基本特性,在单轴轴向运用高精度的HEIDENHAIN直线光栅进行了试验验证。结果表明,在满足基本测试条件下,误差的基本特性成立,这为提供新的误差测量方法打下了基础;针对数控铣床运动过程中的反向间隙,提出了插补运动综合几何误差的间隙补偿技术和算法,数据处理后的测量结果显示反向间隙可以很好地得到补偿。     

切线法数控加工中PVT算法的研究

该文针对自主研发的＂切线法数控成型非球面机床＂能够达到设计加工精度,结合强大的能够处理复杂多轴联动并进行插补运算的PMAC运动控制器,提出了在以PMAC自身拥有PVT插补模式为基础上的改进PVT算法,并给出PVT算法的数学模型。通过将改进PVT算法用Matlab语言表述并进行仿真和将其运用到自主研发机床中,结果表明：改进PVT算法有效避免速度不单调导致加工精度降低的问题。     

螺旋锥齿轮数控展成轨迹生成及直接插补算法

给出了螺旋锥齿轮五坐标NC展成加工运动和直接插补算法，该直接插补算法以NC原理上的最小步长逼近展成轨迹，可获最大展成运动精度，在综合考虑展成允许误差，机床动力特性及伺服驱动能力的基础上，给出了进给速度的限制修正及平滑处理算法，该算法可作为螺旋锥齿轮数控机床数控系统核心处理算法。     

基于泰勒级数的3D匀速运动控制算法及误差分析

在高强度聚焦超声（HIFU）治疗肿瘤过程中,需要针对肿瘤形状制定最有效的照射轨迹,在最短时间内最精确地按照预定轨迹对肿瘤组织进行理疗.文中以一阶泰勒级数为插补算法基础,提出了具有实际意义的“曲线线速度”概念,并对任意参数曲线线速度误差进行改进,同时保证插补的步长误差与弦高误差在允许范围内.特别以空间椭圆螺旋线为例,详细推导了插补算法并分析插补误差.在S3C44B0X单片机控制的三维移动机构上,利用μC/OSⅡ RTOS内核控制运动,实现了包括直线、椭圆、空间螺旋线等匀速运动.实验结果表明,本算法能有效控制线速度的稳定性并同时保证步长误差和弦高误差在允许范围内.
     

等步长抛物线时间分割插补算法

抛物线插补算法是抛物线轮廓数控加工的关键技术．文章从抛物线的标准方程出发,运用时间分割插补算法的基本原理,推导出等步长抛物线时间分割插补算法．该算法能保证实际步长稳定,从而保证进给速度稳定,并且每一个插补点都能位于抛物线轮廓上,插补精度高．     

基于圆心角分割的双曲线、抛物线插补算法

根据圆弧的时间分割法插补原理，开发了基于圆心角分割的双曲线、抛物线插补算法．所给出的插补方法具有一定的推广性，为其他曲线的插补运算提供了较一般的方法．最后，进行了插补误差分析，并给出了插补算法的实现流程图     

经济型数控系统角度逼近圆弧插补算法

经济型数控系统是开环控制系统,采用脉冲增量式插补算法,数字积分法是其典型算法之一,传统的DDA圆弧插补算法误差大,使得数控系统的精度较低,角度逼近圆弧插补算法是在插补原理的基础上,利用角度逼近定理进行迭代计算得到插补点的坐标,本算法计算简单,软件实现容易,其位置误差为零,并且没有误差累积。     

四维空间分形插值算法在品位估算中的应用

克里金法是一种应用广泛的低通滤波性插值方法,但其无法重建原始信息中的高频、低频和局部信息。分形插值算法可利用自相似性,在保留原始信息的基础上,克服克里金插值中低通滤波的局限性,从而提高插值的准确性。本文在传统分形插值算法的基础上,结合地质空间信息,提出了适用于矿床品位估算的四维空间分形插值算法,并将其应用于钼矿的品位估算。结果表明：在该钼矿的品位估算中,四维空间分形插值算法明显优于克里金法。     

准确计算插补步数的插补算法

通过分析逐点比较法,特别是逐点比较法的插补步数和终点判别问题,构造了一个准确计算插补步数的插补算法。该算法能够很好地应用于实型插补过程,以及需要预先知道插补步数的场合,为插补算法的应用带来便利。     

五轴数控机床空间圆弧插补

介绍了空间圆弧进给指令格式 ,在深入分析插补预处理的基础上 ,给出了插补控制算法 .使用具有空间圆弧插补能力的数控系统进行空间圆弧加工时 ,不仅简化了输入的数据量 ,同时能够使刀具从一点平稳地运动到另一点 .根据该算法编制的数控系统软件已成功应用于五轴数控机床 ,实践表明该算法具有可行性和可靠性     

3-RRRT并联机器人插补算法及其误差分析

结合3-RRRT并联机器人数控系统的开发，提出了粗、精插补策略和算法，研究了插补误差的分布规律．结果表明，在3-RRRT并联机器人数控系统中，精插补误差可以忽略不计.     

计算机曲线造型的分段保形二次样条

给出了一种新的分段保形二次样条插值算法通过增加合适的插值点,构造分段保凸且保单调的平滑插值曲线计算机数值实验表明该方法对所给的离散插值数据总能给出几何直观的相当漂亮的光滑曲线算法简便易行,为计算机辅助曲线设计提供了新的有效方法