基于NURBS曲线拟合的复杂回转体零件加工技术研究.pdf

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1、机械设计与制造第4期214MachineryDesign&Manufacture2013年4月基于NURBS曲线拟合的复杂回转体零件加工技术研究·朱虹1,2(1．辽宁装备制造职业技术学院，辽宁沈阳110164；2．北京航空航天大学航空科学与工程学院，北京100191)摘要：在机械产品加工中，对不规则轮廓组成的复杂回转体零件，通常采用若干微小直线段进行拟合并经CAD／CAM自动编程方法来实现，但是生产效率很低。为此，提出一种基于NURBS曲线拟合的复杂回转体零件加工方法，即用NURBS曲线拟合回转体零件的异形轮廓部分，再根据拟合曲线方程用数控系统宏程序编制异形轮廓加工程序，并有效地将宏程序嵌入

2、到仿形车固定循环功能之中。该方法生产效率高，采用较少的控制点即可达到较高的加工精度，且通用性和灵活性好。关键词：NURBS曲线拟合；异形回转体；宏程序；qi形车固定循环中图分类号：TH16；TG519．1文献标识码：A文章编号：1001—3997(2013)04—0214—03AstudyofProcessingTechnologyAboutComplexRotationalPartsBasedonNURBSCurveVittingZHUHong，(1．LiaoningEquipmentManufacturingCollegeofVocationalTechnology，LiaoningSh

3、enyang110164，China；2．SchoolofAeronauticScienceandEngineering，BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Beijing100191，China)Abstract：Thecommonmethodofprocessingcomplexrotationalpartscomposedofirregularcurvesislowinproductiveefwieneyinthemodernmechanicalproducts，whichadoptanumberoflittlelinestofi

4、tiregularcu~esandfurtherrealizebyCAD／CAMautomaticprogrammingmethod．AprocessingtechnologybasedonNURBScurvefittingisproposedtothecomplexrotationalparts．whichll~esNURBSc“，etofitthespecialshapeofthepartsandthenpreparethemacroprogramaccordingtOthefittingcurveequations．Furthermore，themacroprogramisembedi

5、nprofilingturningfixedrepeatingfunctionofNCsystem．ThemethodhashigherproductiveefficiencyononehandbecausewhichCanobtainhighmachiningprecisionwithlesscOntrolpoints．halsohasgooduniversalityandfiexibilityontheother．KeyWords：NURBSCurveFitting；Special-ShapedRotationalParts；MacroProgram；ProfilingTurningFi

6、xedRepea-tingFunction1引言对复杂异形零件的加工技术，很多学者也做了，大量研究并取得了一定的成果。文献『11以典型的非圆工件活塞环为具体研究在现代机械产品特别是在军事装备中，经常会出现由不规对象，对大落差非圆回转体的加工技术进行了研究，提出基于直则曲线组成的复杂异形回转体零件，而且随着工业产品性能要求线运动平台的软靠模数控加工方案。文献日针对轧机的轧辊，进行的不断提高，异形回转体零件的应用越来越广泛、形状越来越复了非圆截面车削开放式数控系统的研究与设计。文献固提出了一杂、精度要求越来越高。对于异形回转体零件的加工，目前大多采种带权因子和一阶导数约束的NURBS曲线最小二乘

7、逼近算法，用若干微小直线段进行拟合，通过CAD／CAM自动编程方法来实并在此基础上给出了基于NURBS曲线拟合的微段平滑加工算现，但是生产效率较低。首先，对于复杂异形回转体零件而言，自法。文献针对散乱数据表面进行了数控加工技术研究，提出了动编程过程繁琐，涉及到大量的控制点数据采集过程和复杂三维一些比较实用的优化算法。文献叫畏据微小段加工速度、加速度衔实体建模过程，工作量繁重；其次，自动编程生成的程序柔性差，接