基于stepnc的cnc系统中nurbs插补技术研究

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1、万方数据第12卷第1期2007年1月中国图象图形学报JournalofImageandGraphicsV01．12．No．1Jan．，2007NURBSInterpolationTechnologyinCNCSystemBasedonSTEP-·NCDUJuanl’·”，TIANXi—tian¨，ZHANGZhen-ming”，ZHUMing—quan¨，LIJian-ke”。’(SchoolofElectromechanics，NorthwestPolytechnicalUniversity，xi’an710072)2’(SchoolofElectromechanics

2、，TaiyuanUniversityofScience&Technology，Taiyuan030024)AbstractSTEP—NCisanewinterfacestandardfordataexchangingandsharingbetweenCAD／CAMandCNC，andtheCNCbasedonSTEP—NCwillbethenextgenerationofCNCcontroller，whichnotonlyholdslinearandcircularinterpolationbutalsopossessesthecapabilityofsplineinte

3、rpolation．AuniversalNURBS(non—uniformrationalB—spline)basedinterpolatorwasdesignedandtheinterpolationtechniquebasedOffconstantarcincrementandinterpolationalgorithmwereinverstigatedarcincrement．Thevalidityandreliabilityofalgorithmwastestedbyaninstancesimulationandmachining．KeywordsSTEP—NC，

4、non—uniformrationalB—spline(NURBS)，splineinterpolation，constantarcincrementinterpolation基于STEP．NC的CNC系统中NURBS插补技术研究杜娟¨，2’田锡天¨张振明¨朱名铨¨李建克¨’(西北工业大学机电工程学院，西安710072)2’(太原科技大学机电工程学院，太原030024)摘要STEP．NC是一个用来实现CAD／CAM与CNC系统问数据交换的接口标准，基于STEP—NC的CNC系统是未来数控技术发展方向之一，该系统不但具有直线和圆弧插补功能，而且还具有样条曲线插补功能。为此设

5、计了一个统一的基于NURBS样条曲线插补的通用插补器，并开发了一种基于等弧长的插补技术和插补算法。最后通过仿真和实例加工验证了该算法的有效性和可靠性。关键词STEP．NC非均匀的有理B样条样条捕补等弧长插补中图法分类号：TP391．7文献标识码：A文章编号：1006—8961(2007)01—0171—061IntroductionCurrently，mostcomputernumericalcontrol(CNC)machinesareprogrammedinG&Mcodes(formalizedbyIS06983)，whichisalowlevellanguagesp

6、ecifyingmainlythecuttermotionintermsofpositionandfeedrate．SinceitdeliversonlylimitedinformationtoCNC(excludingthevaluableinformation，suchaspartgeometryandprocessplanimplicatedintheNCcode)，itmakesCNCnothingbutanexecutingmechanismcompletelyunawareofthemotionsbeingexecuted，andmakesitimpossib

7、letorealizedataexchangeandsharingbetweenCAD／CAMandCNCsystem[1]．Furthermore，ISO6983onlysupportlinearandcircularinterpolationanddoesnotsuppoathesplinedata，whichmakesitincapableofcontrollingfiveormoreaxismilling．Currently，anewandcomprehensivelanguageforCNC，calledSTEP—N