基于FIR滤波的NURBS插补算法研究.pdf

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1、现Ma代nufa制ctu造ring、&工Pr艺oces装sE备quipmentI-2ols~g⋯期’基于FIR滤波的NURBS插补算法研究董伯麟，岳云平(合肥工业大学，安微合肥230009)摘要：在考虑数控ha．v_精度和加工效率的基础上，针对传统加减速控制中减速点预测不准的缺陷，提出了一种基于级联滤波器的NURBS插补算法。该插补算法根据速度敏感点将要加工的曲线进行分段处理，避免了插补过程中的爬行与过冲，提高了ha_T_质量。基于弓高误差的速度自适应调整使得加工精度一直在允许的范围之内，基于滤波器的进给速度控制方案使速度过渡平稳，提

2、高了插补的效率。最后对提出的NURBS插补算法进行了实验仿真，结果证明该算法的可行性。关键词：NURBS插补算法滤波器仿真中图分类号：TP273文献标识码：A文章编号：1002—6886(2015)05—0001—04StudyonNURBSinterpolationalgorithmbasedonFIRfilterDONGBolin，YUEYunpingAbstract：ANURBSinterpolationalgorithmbasedoncascadefilterwasproposedconsideringmachiningacc

3、uracyandefi—ciency，whichwasaimedatsolvingtheproblemofinaccuratepredictionaboutthedecelerationpointintraditionalspeedcontro1．Withinterpolationalgorithm，NURBSwasputundersegmenthandlingbasedonsharpcomersocrawlingandover-shootwereavoidedintheprocessofinterpolationandthequal

4、ityimproved．TherateadaptiveadjustmentbasedONhigherrorhelpedachieveprecisionwithinallowablerange．Theratecontrolschemebasedonfilterenabledthespeedtransitsmoothlyandtheeficiencyofinterpolationwasimproved．Finallyanexperimentwasmadeandtheresultsshowedthefeasibilityofthisnewi

5、nterpolationalgorithm．Keywords：NURBS；interpolationalgorithm；filter；simulation差。文献[4—5]引入了加减速控制。但这些算法O引言都是通过前瞻计算获得加减速区域的弧长，根据弧传统的数控加工是利用以直代曲对自由曲线曲长来确定加减速的参数区间，弧长的不精确性会产面进行处理，该方法不仅加工精度低，而且频繁加减生速度偏差。文献[6]在插补算法中引用了滤波技速导致加工效率低下，NURBS插补直接对自由曲线术，但是在滤波之前还要进行T型加减速规划。曲面进行插补，克服了这些

6、缺点，在提高加工速度和本文设计了一种基于级联滤波器的NURBS插精度等方面具有显著的效果。因此，NURBS插补技补算法。该算法利用滤波技术对速度进行s型曲线术是数控技术研究的重要方向。加减速规划，避免了减速点预测不准产生的加工误Bedi等⋯提出等参数算法，算法虽然简单，但差，提高了轮廓的加工精度，同时，取消了前瞻计算，忽略NURBS曲线一维参数与三维轨迹空间的映射显著提高了插补运算的效率。并非等比例线性变化的因素，带来速度波动问题。1NURBS插补算法Shpitalni等_2采用泰勒展开法实现了参数的密化，1．1NURBS曲线分段预处

7、理但加工轮廓的误差没有得到有效控制。Yeh等提在复杂形状轮廓的工件高速加工时，当加工过出了速度自适应算法，保证了加工过程中的弓高误现弋欣’Modern程中曲线路径发生转折，或者曲线路径虽然连续，但复杂，且统一了插补点参数求值公式，精度得到了保进给速度的方向改变快速，即加工的进给速度发生证。因此，本文采用二阶泰勒展开式来对插补点参数突变，称这样的位置为速度敏感点。针对速度敏感进行求解。点，需要进行相应的降速处理，但如果速度敏感点位1．3基于弓高误差的速度调整置计算有差，会导致加工零件表面质量的破坏。因为了解决二阶泰勒展开插补公式中轮廓误

8、差不此，速度敏感点的精确计算对于加工零件的外形轮可控的问题，引入插补算法速度自适应调整机制，在廓精度尤为重要。插补过程中实时监控轮廓误差的大小。由于NURBS设C、cj、C三个插补点构成了局部加工路曲线插补算法所得到的插