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《基于连续动态控制进给速度的智能nurbs插补》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、NURBS曲线插补进给速度的自适应调整张得礼周来水(南京航空航天大学机电学院CAD/CAM工程研究中心，南京210016)[摘要]介绍了NURBS曲线的特点，并根据此特点对NURBS曲线的参数值用泰勒展开式进行求取，通过对曲线的曲率、进给离心力和凹、凸曲面材料去除率的研究，提出了基于可控弓高误差和可控切削载荷的进给速度自适应调整的智能NUBRS曲线插补方法。用该方法不但提高了加工零件的表面质量还能延长刀具的使用寿命，最后给出了快速求取插补点的NUBRS曲线动态矩阵表示和曲线曲率的快速计算方法和可控切削载荷NURBS曲线智能插补的实现。关键词
2、：数控，NURBS曲线，插补中图分类号：TG659；TH123IntelligentNURBSinterpolatorbasedontheadaptivefeedratecontrolZhangDeliZhouLaishuiShenHuicun(collegeofmechanicalandelectricalengineering,NanjingUniversityofAeronauticAndAstronautic,Nanjing210016,China)abstract：FirstlyanalyzedtheformofNURBScurv
3、eandusedTalor’sexpansionoftheparameteruwithrespecttotimettoobtainthefirstorderapproximationinterpolationalgorithm,basedontheresearchonthecentrifugalforceandcurvatureoftheNURBScurveandmaterialremovalrateoftheconcave/convexsurface,proposedanintelligentNURBScurveinterpolatorb
4、asedontheadaptivefeedratecontrolforcontrollingchorderrorandcontrollingmaterialremovalrate,notonlypartaccuracycanbeenhancedbutalsothelife-spanofcuttingtoolcanbeprolongedwiththeproposedmethod.Finally,presentedthedynamicmatrixrepresentationofNURBScurvetoacceleratetheinterpola
5、tionandefficientalgorithmofcurvaturecomputationoftheNURBScurve.Keywords:cnc,NURBScurve,interpolation具有复杂型面的高精度的整体构件在航空航天设备中得到了越来越多的使用，而这些高精度整体构件的复杂型面往往采用数控铣削来加工，如整体叶轮、径向阔压器等的加工，对数控系统的性能要求很高。常规的用微段直线逼近加工曲面的轮廓曲线的加工方法加工效率低、加工表面质量差。随着计算机计算速度的提高和开放式CNC系统的发展，可以直接用CAD/CAM模型中的自由曲面
6、生成的NURBS轮廓曲线来进行直接加工，从而解决了（1）用微段直线逼近的方法来满足加工精度带来的巨大的NC代码文件的传输和存储的效率问题；（2）加工工件的表面质量差等问题[1-3]。常用的NURBS插补方法是除了加减速区外，沿曲线切向进给速度恒定[4]，这样存在两个问题，一是在曲率大的曲线段处弓高误差大，加工精度低；二是在加工凸曲面和凹曲面时材料的去除率不同[5]，本文通过曲线的曲率、进给离心力和凹、凸曲面材料去除率的的研究提出了基于可控弓高误差和可控切削载荷的进给速度动态调整的智能NUBRS插补方法。用该方法不但提高了加工零件的表面质量还
7、能延长刀具的使用寿命。1．实时3-DNUBRS曲线插补1.1NUBRS曲线的表示一条K次NUBRS曲线可以表示为一分段有理多项式矢函数（1）其中wi,i=0,1,…,n为权因子（weights），di,i=0,1,…,n为控制顶点,w0,wn>0,其余wi>0,Ni,k(u)是由节点矢量U=[u0,u1,…,un+k+1]决定的k次规范B样条基函数，采用次数给出如下1．2可控弓高误差NURBS曲线智能插补设参数u对时间t的函数为u（ti）=ui，u（ti+1）=ui+1，利用泰勒展开式[6]展开得+高次项（3）因为所以（4）其中（5）（6）
8、把式（4）带入式（3）并省去高次项进行一次逼近得（7）其中Ts=ti+1-ti为插补周期，设对曲线段，用圆弧逼近曲线[7-9]，如图1所示，半径r为C（ui）点的曲率半径，ε为弓
