基于B样条曲线实时插补的研究及其误差分析

采用只具有直线、圆弧等简单解析曲线插补功能的CNC机床加工复杂或不规则的零件轮廓,需要采用离线插补的方法。这种方法加工效率低下、加工精度低、并且数控程序过大。因此就产生了应用最广泛的复杂曲线直接样条插补技术——B样条插补。基于此,重点研究已知型值点的B样条曲线实时插补算法。分析了B样条曲线实时插补的误差并给出两种弦高误差的计算方法,通过比较得出根据上一插补点处的曲率来计算弦高误差的方法是比较好的。另外研究了法向加速度的控制方法。     

复杂轮廓曲线的样条插补与速度规划方法

针对复杂轮廓曲线数控加工高速高精度控制要求,基于B样条曲线理论,提出了3次B样条曲线插补算法,通过预判加工速度,采用3次B样条曲线不同段间连接点的切矢量求解,建立以时间为参数的样条曲线方程,同步完成插补轨迹规划和速度规划.经过仿真分析表明,该算法的计算效率高,可满足加工精度与速度平滑要求.     

用B样条曲线优化逼近矢量汉字

针对激光切割矢量汉字中出现的问题，提出了用参数三次B样条曲线优化逼近矢量汉字的局部轮廓．在优化逼近过程中，应用Taylor级数展开法进行B样条曲线的参数优化，反复拟合得到优化的参数值．使在误差允许的范围内，获得用B样条曲线优化逼近的汉字轮廓．处理后的矢量汉字字形光顺，生成的数控程序短．     

B样条曲线刀具半径补偿方法

在数控激光切割加工中,由于作为刀具的激光焦点具有一定的半径,因而刀具中心轨迹并非零件实际轮廓,存在一个刀具半径补偿问题。为此提出了激光切割B样条曲线的一种刀具半径补偿方法。该方法利用常规等距曲线的数学模型及B样条曲线的端点性质,通过主动调整控制参数,获得精确的保形的等距曲线。其交点采用数值迭代求解,算法过程简单。     

数控车床中建立工件坐标系及对刀的研究

工件坐标系的建立，是数控加工中一个非常重要的环节。本文对数控编程及加工遇到的坐标系问题给出了一些指导，并以SIEMENS802S／C数控系统为例介绍了工件坐标系的建立方法与对刀操作的理论依据，论述了数控程序与操作之间的内在联系。     

基于累加弦长的三次参数样条曲线的插补控制

对复杂的曲线、曲面的高速高精度加工一直是数控加工中的一个难题。该文分析了影响曲线、曲面加工精度和速度的因素,提出了一种基于累加弦长的三次参数样条曲线插补算法,并采用脉冲均匀化、速度预处理等方法,将其运用于GL-2000数控系统取得了非常好的效果。     

关于数控铣床的编程特点和坐标系统的理解

铣削是机械加工中最常用的方法之一,数控铣床不仅使用于加工箱体、壳体零件,更使用于加工各种复杂的曲线、曲面以及模具型腔等平面或立体零件。对于非圆曲线、空间曲线和曲面的轮廓铣削加工,数学处理比较复杂,一般要借助计算机CAD/CAM软件来实现.两坐标联动数控铣床用于加工平面零件轮廓;三坐标以上的数控铣床用于加工难度较大的复杂工件的立体轮廓,而且换上孔加工刀具,能同样方便地进行数控钻、镗、锪、铰及攻螺纹等孔加工。     

基于等效误差法的凸轮磨削算法研究

为提高凸轮磨削的加工精度和解决凸轮磨削系统的磨削精度问题, 提出了基于等效误差法和B 样条曲线的凸轮磨削平台的轮廓控制策略。运用B 样条曲线插补的方法给出两轴运动命令指令, 将凸轮的升程数据通过B 样条反算法进行处理得到生成序列的控制顶点等参数, 从而进行插补运算。根据等效轮廓误差为被控对象, 以建立凸轮磨削系统中的非线性等效误差模型, 将两轴跟踪精度问题转化为等效误差稳定化问题, 进而将计算得到控制输入值补偿到两轴, 从而对轮廓误差进行补偿。为使设计的控制器与B 样条曲线产生的指令兼容, 采用Sylvester 隐式化方法将B 样条曲线的参数形式转换为代数形式, 结合使用两种方法进行控制器设计,以满足数控凸轮磨削平台的高精度加工要求。通过在Sinulink 仿真平台实验表明, 该方法可行且有效减小了系统的轮廓误差和跟踪误差, 同时具有良好的轮廓性能。     

数控机床等弦长拟合优化算法的实现

非圆曲线是数控编程中经常用到的一类复杂轮廓曲线,具有非圆曲线的产品在生产和生活中应用日益广泛,因此高精度、高效率地加工这些轮廓曲线零件,是非常重要的。对非圆曲线进行数控编程的关键之一在于如何提高数控程序的质量,采用等弦长逼近的方法,在允许的加工误差下,提出改进型的等弦长法拟合算法,可避免数控加工程序段过多,确保以最少的直线段来逼进给定的任意非圆曲线,动态显示拟合过程,并且自动生成CNC代码。     

平面凸轮铣削宏指令的开发

凸轮曲线是凸轮从动件按某种运动规律运动的曲线。本文结合FAUNC数控系统宏程序编程特点,引入相关变量,建立凸轮轮廓曲线宏程序计算模型,设置相关系统参数实现G代码对宏程序的调用,确定刀具在凸轮加工过程中的运动轨迹。在数控加工仿真系统上仿真加工,验证了该程序的正确性,提高了凸轮加工效率。     

基于VB的数控刨床加工程序的自动生成

数控刨床加工柱型曲面类特型工件时,必须将工件型线采用小直线段来近似逼近,并采用断续插补工作方式.为了避免此类冗长数控程序繁复的人工编制过程,设计了数控刨床程序自动生成软件.该软件能够在人机界面上仅输入已知的曲面型线表达式,然后使用一些字符串处理函数,自动识别表达式并转换为程序计算表达式,计算曲线的坐标点串并加以整理,进而基于此坐标点串,判断刀补情形,决定调用何种合适的宏程序,自动生成加工用数控程序,还可以进行数控加工模拟.该软件已在实际生产中使用,所生成的数控程序符合加工需求,切实可用.     

变螺距螺纹数车编程

变螺距螺纹在一些行业的用途极其广泛,数控车床上车削变螺距螺纹,要解决的关键问题之一是加工程序的编写。文章以西门子802D数车系统为例,阐述变螺距螺纹的数控加工原理及参数编程方法,并给出原程序,为生产中解决变螺距螺纹的加工提供参考依据。     

基于华中系统数控车加工抛物线轮廓的宏编程探讨

椭圆、双曲线、抛物线等非圆二次曲线轮廓的零件加工成了近年来数控竞赛的一个重要内容，结合实例，详细阐述了抛物线轮廓的零件的宏编程加工。     

数控铣床图形自动编程系统设计中DXF文件图元信息读取技术研究

基于autoCAD数控铣床图形自动编程系统设计中,各功能模块分别完成将DXF文件中各图元信息读入双向链表、数据排序组环、工艺设置、后处理生成数控加工程序。本文利用Visual C 6.0语言设计一个比较完整的DXF文件的接口程序读取各图元信息。在读取模块设计中、本文定义了双向链表结点复合结构体类型。在存储非均匀B样条曲线结构体成员中使用STL类库中list列表容器存储其控制顶点、节点坐标等。简化了读取模块设计。利用迭代和访问方法、可变序列算法和不可变序列算法对列表容器中的元素进行正反迭代指向返回元素个数、查找等操作。可简化后置处理程序设计。     

XB4450型仿型铣床数控化伺服改造

将XB4450仿型铣床改造为四轴三联动的数控铣床,可以加工复杂的曲线、曲面。配上数控分度头可以加工齿轮、蜗轮等机械零件,且有较高的加工精度．同时以伺服进给系统为例,对改造后伺服系统的工作原理和数学模型进行了详细的介绍。     

XH714型立式加工中心的自动编程系统

基于XH714型立式加工中心的数控系统SIEMENS 802D对Master CAM进行二次开发,并将其与AutoCAD有机结合,开发出适用于XH714型立式加工中心的自动编程系统.该系统自动编出的数控程序不经修改即可用于XH714型立式加工中心,既提高了编程的精度,又提高了编程的效率.     

板材激光成形的全工艺曲面模拟生成方法

为快速模拟板材激光热成形全工艺变形过程,分析了板材激光成形的基本特征与加工特性,提出曲面几何学的方法与局部成形数据相互结合的曲面生成算法--几何参数法.该算法和数学模型通过VB程序实现,进行各种复杂曲面的成形模拟.模拟计算结果表明,所提出方法用于整个激光成形过程的模拟是可行的,且大大减少了模拟时间,为加工现场工艺实时辅助打下基础.     

论高职数控技术专业教学改革

确定高职数控专业教学改革的基本思路，构建数控专业人才培养目标和培养规格，全方位进行课程体系的改革与实训基地和师资队伍建设，是高起点培养从事数控加工、模具制造和CAD／CAM技术的机电复合型人才的重要前提与必要基础。     

数字控制系统调节器算法研究

针对线性时不变数字控制系统,对常用的数字调节器的Ｒ－Ｓ－Ｔ算法结构进行了研究。该算法能很好地解决了数字调节器与系统动态品质的一般性关系问题。这是一种和系统闭环动态性能密切相关联的直接快速计算方法。     

用切触线法加工曲线轮廓

用切触线近似表示满足正则条件的曲线,将切触线沿法向偏移刀具半径大小位置,以计算得到曲线轮廓数控铣削的刀位轨迹,简化了常用的隐式方程或参数方程形式计算刀位数据的过程。分析了误差影响的因素并提出了控制方法;以摆线的轮廓加工为例,阐述了该算法的正确性与高效性。该方法可移植到运算能力较强的数控系统中,并可作为乘积型曲面刀位点数据计算的基础。