复杂曲线曲面的参数化建模及多轴运动控制研究

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1、国内图书分类号：TH128学校代码：10079国际图书分类号：621.7密级：公开硕士学位论文复杂曲线曲面的参数化建模及多轴运动控制研究硕士研究生：赵忠华导师：韩庆瑶教授申请学位：工学硕士学科：机械工程专业：机械电子工程所在学院：能源动力与机械工程学院答辩日期：2014年3月授予学位单位：华北电力大学ClassifiedIndex:TH128U.D.C:621.7ThesisfortheMasterDegreeStudyonParametricModelingofComplexCurvesandSurfacesandMul

2、ti-axisMotionControlCandidate：ZhaoZhonghuaSupervisor：Prof.HanQingyaoSchool：SchoolofEnergy&PowerandMechanicalEngineeringDateofDefence：March,2014Degree-Conferring-Institution：NorthChinaElectricPowerUniversity摘要摘要加工零件模型的建立和模型刀具轨迹的生成是现代数控加工技术的两个重要组成部分。传统的加工方法难

3、以将以上两部分有效的结合起来，尤其涉及到具有复杂曲线曲面形状的产品时更为困难，因此研究如何有效的将复杂曲线曲面的建模方法与刀具轨迹的生成结合起来具有重要的意义。本文首先在综合了各种曲线曲面建模方法的基础上，采用NURBS理论建立了复杂曲线曲面的数学模型。考虑到传统建模方法计算复杂、工作量大难以满足现代加工制造业的需求，本文提出了一种参数化建模方法。在此基础上利用MATLAB软件编写了参数化建模的界面，通过界面只需要适当的修改影响曲线曲面形状的几何参数就能够生成满足需要的几何模型，避免了阅读程序带来的不便。然后以实验室现有的

4、设备为基础，设计搭建了多轴运动控制的实验平台。通过此平台能够对参数化建模阶段生成的曲线曲面模型进行轨迹生成的研究分析。同时为了方便对多轴系统的控制，自行开发了该系统的VB控制程序。最后将模型生成的曲线曲面拟合坐标点进行适当的编程处理，将处理好的程序导入到多轴系统的控制软件中，运行程序记录各个轴的数据点变化，生成曲线曲面轨迹。然后将分别由多轴控制系统与参数化建模方法生成的曲线曲面轨迹进行比较，结果表明多轴控制系统可以准确的生成曲线曲面模型的轨迹，同时详细的分析了系统产生误差的原因，并对其进行了改进。关键词：NURBS；参数化

5、建模；多轴运动控制；VB；曲线曲面轨迹IAbstractAbstractThemodelsestablishmentsandtoolpathgenerationsofmachiningpartsaretwoimportantcomponentsofmodernCNCmachiningtechnology.Thetraditionalmachiningmethodscannoteffectivelycombinetheabovetwoparts,anditismoredifficultespeciallywhenitcome

6、stoproductswithcomplicatedcurvesandsurfaces.The