基于环形补偿参数曲线插补算法.pdf

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1、第24卷第5期机电产品开崖与剀新V01．24，No．5兰旦!!竺呈星里竺!!!竺!竺苎望竺!型竺兰竺竺!兰!!苎望竺!型空!塑竺壁巳：!垫!!文章编号：1002-6673(20H)05—178-02基于环形补偿参数曲线插补算法李贵红(兰州职业技术学院，甘肃兰州730070)摘要：对于数控加工中参数曲线的加工，提出了一种新的插补算法，该算法利用泰勒展开对曲线方程进行重构。引入误差补偿思想，对插补过程中产生的误差反复补偿，从而满足目标要求，通过仿真和实际切削实验，表明该算法简单实用、通用性强、算法精度高，能够保证参数曲线的光滑性。有利于提高参数曲线加工质量和加工效率。

2、关键词：数控加工；参数曲线；插补算法中图分类号iTG54文献标识码：AdOi：10．39690．issn．1002—6673．2011．05．073ACNCInterpolationAlgorithmforParametricCurvesBasedOilAnnularCompensationLIGui-Hong(Lm2110uVocadomlTechnicalCollege，IAtnzhouGansu730070，China)Abstract：InordertOhandleparametriccurvesinCNCmachining，4ntllTqinterpol

3、auon蛔rimmbasedOncircularinterpolationwasproposed,thecurvilinearequafonwasreconstructedbasedonToylorformulainthealgoridInl，whichcorrectsrepeatedlytheinterpolationerroY5tomeettheinterpolationrequirements．Thesimulationremlmandrealcuttingexperimentdemonstratethatthealgofidlmissmighfforwar

4、d．itfeatureshighunlvenalityandhighcomputationalaccuracy．Also，thealgo．dlmcaneffecuvdygttarartteethesmoothnessofparametriccurv髓，which锄improvethep加a蛹ngqualityandefficiency．Keywords：CNCmachining；parametric“lrV岱；interpolationalgoritllm。翟⋯⋯⋯⋯⋯⋯强烈I随着产品的极大丰富以及人们对于产品美学的强烈追求，导致了复杂曲线、曲面在工业设计中的大量

5、应：用，数控加工作为现代制造业的基础，在精密复杂型面的加工中占据了主导地位，数控加工的核心技术则是数l控系统的插补算法，它影响着数控加工的精度和速度，：因此，高精度、高速度的复杂非线性曲线、曲面的插补算法一直成为国内外研究的重点和核心技术【l】。目前，数控系统一般只有直线和圆弧插补功能，致使l国内外大量的研究工作主要集中在数控程序的编制上，采用将曲线用若干个小的直线段和圆弧线段拟合、逼近，然而在处理程序中并不包含产品的其它数据信息，当工l艺等发生改变后，整个程序需重新生成，例如：如果加工l一条曲线，首先用CAM软件将曲线分割成若干个直线：段，并生成直线插补指令，然

6、后将这些指令传递到数控I机床中加工。用这种插补方法来加工曲线，有以下三个l方面的缺陷：一是用微小线段拟合、逼近，由于不连续，：破坏了曲线的光滑性，影响了精度；二是生成的程序偏i——收稿日期：2011—07--04作者简介：李贵红。目前在兰州职业技术学院工作。l178长。影响加工效率，并占用大量机床内存；三是对于复杂曲线。生成程序太长，造成机床内存不够，需要CAM和数控机床频繁通信，在I／0不稳定时。可能引起误差圜。本文基于泰勒公式展开。尝试通过对复杂非线性曲线进行重构、并反复补偿的方法。进而对参数曲线进行插补。1参数曲线插补原理在参数方程中，曲线上的每个点的坐标都

7、表示成参数形式，例如。一条三维曲线的表示：g(t)=(x(t)y(t)z(t))(1)式中：t为参数。X、Y、z的坐标位置用关于t的多项式表示。当曲线用参数方程表示以后。则可以非常方便地对多轴联动的数控机床各轴同时或独立的控制。所谓的插补，就是在第n个插补周期中，根据给定的进给速度．实时计算出下一个即n+1个插补周期中机床各轴的运动量△鲥，则叶1个插补周期的插补点满足：g。l-甜}△g．¨(2)如当插补周期为T，进给速度为vf时，则有：I△陆1----Vf·田(3)由以上插补原理可以看出．参数曲线插补算法关键在于根据空间曲线参数。使插补点以所给定的进给速度-数控机

8、床世界拟合