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《基于De_Boor递推算法的速度自适应NURBS曲线分段插补算法研究.pdf》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、2011年11月机床与液压Nov.201l第39卷第2l期MACHINETOOL&HYDRAULICSV0l_39No.21DOI:10.3969/j.issn.1001—3881.2011.21.009基于De—Boor递推算法的速度自适应NURBS曲线分段插补算法研究冯高洁,张平(广东工业大学机电工程学院,广东广州510006)摘要:针对现有大多数NURBS曲线插补算法不能同时满足插补精度和机床加减速性能要求的问题,提出一种基于De—Boor递推算法的速度自适应NURBS分段插补算法。通过前瞻预处理完成插补分段和减速点确定,通过速度修正完成减速段最终插补。MATLAB仿真结
2、果表明,该算法能够同时满足插补精度和机床加减速性能要求。关键词:NURBS曲线插补;速度自适应;前瞻预处理;De—Boor递推中图分类号:TH164文献标识码:A文章编号:1001—3881(2011)21—035—4StudyonSegmentedVelocityAdaptiveNURBSInterpolationAlgorithmBasedonDeBoorRecursionAlgorithm_FENGGaojie,ZHANGPing(FacultyofEleetromechaniealEngineering,.GuangdongUniversityofTechnology,
3、GuangzhouGuangdong510006,China)Abstract:AimingatproblemsofmostofcurrentinterpolationalgorithmsforNURBScurvesfailedtomeettheinterpolationaccu—racyandperformanceofacceleration/decelerationofmachinetoolsimultaneously,asegmentedvelocityadaptiveNURBScurveinterpo-lationalgorithmwasputforwardbasedo
4、nDeBoorrecursionalgorithm.Segmentedinterpolationwascompletedandthedeceleration—pointwasensuredbylooking—aheadpre-programming,andfinalinterpolationforsegmentsofdecelerationwascompletedbyadjustingspeed.ThetestingresultsofMATLABsimulationshowthatthedemandofinterpolationaccuracyaswellasmachine’S
5、acceleration/de—celerationperformancecanbemetsimultaneouslybythisalgorithm.Keywords:NURBScurveinterpolation;Velocityadaptive;Looking—aheadpre·programming;DeBoorrecursion_目前,复杂型面如模具、飞机机翼、汽车模型等标准)标准中自由型零件、工业产品几何形状的唯多以参数方程表示。而传统的数控系统往往只支持直一数学表示方法,并已成功应用于CAD/CAM领域。线和圆弧插补功能,对于复杂曲线并不能直接进行插因此,有必要研究
6、NURBS曲线曲面插补方法。补计算,必须先按照精度要求用小直线段逼近,然后1NURBS插补概述再应用直线插补方法。这种处理不仅会导致数据量激NURBS曲线有3种表示形式,分别是有理分式增,加剧数据存储和传输压力,而且破坏了曲线轮廓表示形式、有理基函数表示形式和齐次坐标表示形的一阶导连续性,影响零件表面的光滑性,同时还会式。文中基于有理分式表示形式进行描述,该形式导致节点处速度和加速度的不连续,引起速度波动,为⋯对加工过程和产品质量产生不利影响。另外用小直线暑idN段逼近曲线会导致实际进给速度远远小于指定进给速P(u)=—(1)度,使得加工效率低下,而且频繁加减速还会引起机暑f,
7、床振动,影响加工表面质量和刀具使用寿命。因此,研究曲线直接插补非常意义。{NURBS方法综合了曲线曲面造型中隐式表达式Ni与参数多项式的优点,不仅能精确统一地表示标准解,k-意Ⅳ,一-+::‰Ⅳ+t,一-析曲线和自由曲线,而且具有强大的形状控制能力,规定:●●=0被ISO(InternationalOrganizationforStandardization,国际标准化组织)定义为STEP(StandardfortheEx-式中:d为控制点;W为对应于各个控点的权因子;changeofPro
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