基于STEP-NC的NURBS实时直接插补技术研究.pdf

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1、第6期组合机床与自动化加工技术No．62014年6月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueJun．2014文章编号：1001—2265(2014)06—0062—04DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2014．06．017基于STEP—NC的NURBS实时直接插补技术研究木李丽一，房立金，王国勋(1．沈阳城市建设学院交通与机械工程系，沈阳110167；2．东北大学机械工程与自动化学院，沈阳110819；3．沈阳理工大

2、学机械工程学院，沈阳110159)摘要：为了解决STEP．NC数控系统中NURBS曲线实时直接插补过程中所存在的进给速度波动问题，在对插补原理及进给速度波动进行深入分析的基础上，提出了一种自适应修正插补算法。首先利用二阶泰勒展开式求取插补点坐标的初值，再对初值利用所构造的修正公式进行修正，修正次数根据插补周期和插补精度要求进行自适应调整，在满足插补实时性的要求下，尽可能提高插补精度。仿真结果表明，文章方法有效减小了插补进给速度波动问题，提高了插补计算的精度。关键词：STEP—NC；NURBS；直接

3、插补；速度波动中图分类号：TH166；TG65文献标识码：AResearchofNURBSReal·-timeDirectInterpolationBasedonSTEP-NCLIli一，FANGLi-jin，WANGGuo．xun(1．Depa~mentofTrafic&MechanicalEngineering，ShenyangUrbanConstructionUniversity，Shenyang110167，China；2．SchoolofMechanicalEngineering&Aut

4、omation，NortheasternUniversity，Shenyang110819，China)Abstract：InordertosolvetheproblemsoffeedspeedfluctuationintheprocessofNURBScurvereal—timedirectinterpolationintheSTEP—NCCNCsystem，onthebasisofin—depthanalysisoftheinterpolationprin—cipleandfeedspeedf

5、luctuations，aadaptiveinterpolationalgorithmwasproposed．Firstusingsecond—orderTaylorexpansiontocalculatetheinitialvalueofinterpolationpointcoordinates，thenusetheconstructedcor—rectionformulaforcorrectionfortheinitialvalue．Thefixednumberwascorrectedadap

6、tivelyaccordingtotheneedsofinterpolationcycleandtheinterpolationprecision，inmeettherequirementsoftherealtimein-terpolation，significantlyimprovetheinterpolationprecision．Thesimulationresultsshowthatthemethodef-fectivelyreducestheinterpolationfeedspeedf

7、luctuationproblem．Keywords：STEP-NC；NURBS；directinterpolation；speedfluctuation本文根据插补原理对NURBS插补方法进行了介0引言绍，在此基础上提出了自适应误差修正插补方法，有效传统数控系统大多只支持直线插补和圆弧插补，地减小了因计算误差而导致的进给速度波动问题，提当进行复杂曲线曲面插补时，把曲线用很多段直线段高了插补精度。或圆弧段代替，然后再进行直线或圆弧插补计算。这1STEP-NC中NUIS曲线的描述种方法存在加工表面质

8、量不高、程序文件庞大、不利于高速加工以及不利于CAD／CAM／CNC系统集成与实一条尼次NURBS曲线定义为现智能化等缺点”。NURBS(Non—UnifolrlnRationalB—∑03PNi，(“)Splines，非均匀有理B样条)直接插补是指数控系统能c(u)=———一，o≤M≤b(1)够直接接受用NURBS表示的曲线曲面信息，直接进行∑tO，(“)NURBS曲线插补计算，而不需要将曲线离散，从而克式中，P是控制点，由P构成的多边形称为控制多边服了传统数控系统的缺点。STE