基于UG的NURBS曲线插补技术的应用研究.pdf

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1、应用与试验2012年第5期(总第121期)·机械研究与应用·*基于UG的NURBS曲线插补技术的应用研究戴冠林(苏州大学，江苏苏州215137)摘要:高速切削加工作为模具制造中重要的一项先进制造技术，NURBS曲线插补技术逐步得到应用。在UG中通过对连结分段、角度公差、拟合公差等参数的设置以及对UGCAM后处理器的修改，生成了NURBS曲线插补指令，从而驱动CNC机床实现了NURBS曲线插补的高速加工。关键词:UG;NURBS曲线插补;控制方法;后处理中图分类号:TG659文献标识码:A文章编号:1007－4414(2012)05－0066－02NURBScurveinter

2、polationtechnologyapplicationresearchbasedontheUGDaiGuan－lin(Soochowuniversity，SuzhouJiangsu215137，China)Abstract:Highspeedmachininginmoldmanufacturingisanimportantadvancedmanufacturingtechnology，soNURBScurveinterpolationtechnologyisgraduallyapplied．Throughtheconnectingsection，angletoleranc

3、e，fittingtolerancesandotherpa-rametersettingsaswellasonUGCAMpostprocessormodificationsinUG，NURBScurveinterpolationinstructionisgenera-ted．TherebytheCNCtoolisdrivedtoachievehigh－speedprocessingofNURBScurveinterpolation．Keywords:UG;NURBScurve;interpolation;controlmethod;postprocessor1引言将NURBS

4、曲线的3个参数(控制点、权重和节点矢高速切削加工作为模具制造中最为重要的一项量)作为NC指令的一部分，由CNC系统内部计算并先进制造技术，是集高效、优质、低耗于一身的先进制生成NURBS曲线，并按照NURBS曲线驱动机床动造技术，与传统的切削相比器切削速度高5倍以上。作，加工出NURBS曲线形状。随着高速加工的迅速发展，为了提高高速加工的效率在UGCAM软件刀位轨迹计算时，直接输出定义与产品质量，NURBS曲线插补技术在CAM领域的应NURBS曲线的控制点(ControlPoints)、权重用已得到普遍重视。许多高档CAM系统已支持(Weights)和节点矢量(Knots)，

5、然后通过后置处理器NURBS插补刀轨，作为CAD/CAM信息物化的部分译成机床CNC可识别的G代码，而机床CNC以插补CNC如FANUC、SIEMENS和三菱等的部分数控系统速率对原始的NURBS曲线进行插补加工。已支持NURBS插补。2．2NURBS曲线插补格式输出2NURBS曲线插补［1－2］(1)NURBS格式输出流程如图1所示。2．1曲线插补原理NURBS是非均匀有理B样条(NonUniformRa-tionalB－spline)方法的英文缩写，其方法的主要贡献是将描述自由型曲线曲面的B样条方法与精确表示二次曲线与二次曲面的数学方法相互统一。NURBS曲线为一分段的矢

6、值有理多项式函数，其表达式为:n∑Bi，k(u)WiVii=0P(u)=(1)n图1NURBS格式输出流程∑Bi，k(u)Wii=0式中:Vi为控制顶点;Wi为权因子;Bi，k(u)为k次B(2)NURBS曲线插补指令的格式为:样条基函数。G6．2P_K_X_Y_Z_R_F_(2)NURBS(非均匀有理B样条)曲线插补的定义:式中:G6．2为NURBS插补G代码;P为曲线的阶数*收稿日期:2012－08－15作者简介:戴冠林(1975－)，男，江苏盐城人，讲师，研究方向:模具设计与制造CAD/CAM。·66··机械研究与应用·2012年第5期(总第121期)应用与试验(次数+

7、1)，如果忽略，则默认值为4(三次样条);XNURBS曲线插补还需对后处理器进行正确的修改才YZ为刀位的控制点(极点)的坐标;R为权重，如果能输出NURBS插补的G代码。忽略，则表示默认值为1;F为进给速度。(1)在利用后处理生成程序时，首先要按图2进［3～5］3输出NURBS曲线插补的控制方法行设置，将运动输出改为Nurbs。在UG中，生成NURBS曲线插补，首先要在【机(2)在用UG_POST_BULIDER软件制作后处床控制】对话框的【运动输出】中选择参数NURBS，理时，要作如下的设置:如图2所