NURBS插補算法的研究與開放式數控系統(tǒng)開發(fā).pdf

1、數控技術是近代發(fā)展起來的一種自動控制技術,是用數字化信息實現機床控制的一種方法,也是現代制造技術中最關鍵的環(huán)節(jié)。插補模塊是整個數控系統(tǒng)控制軟件的核心,插補算法的選擇直接影響到數控系統(tǒng)的加工精度和速度。自由曲線插補可使整條曲線的加工速度均勻,提高工件表面加工質量,并可提高加工速度,適于高速加工,因此開發(fā)具有曲線插補功能的數控系統(tǒng)具有重要意義。NURBS(非均勻有理B樣條,Non-Uniform Rational B-Spilne)為現有的

2、曲線提供了統(tǒng)一的表示方法,NURBS插補已經成為當今數控領域研究的熱點之一,并成為數控系統(tǒng)中插補技術發(fā)展的必然趨勢。
　　 根據開放式數控系統(tǒng)的要求,本文選擇美國羅克韋爾自動化公司的網絡及硬件設備,構建了網絡化的開放式數控系統(tǒng)。在系統(tǒng)的硬件平臺上,結合Matlab,RSLogix5000和RSView32等專用軟件進行插補預處理和優(yōu)化,開發(fā)運動控制程序并設計數控系統(tǒng)的監(jiān)控界面,實現了NURBS插補功能。
　　 本文在簡要

3、介紹傳統(tǒng)基準脈沖插補、數據采樣插補算法之后,著重研究了NURBS曲線插補算法。針對現有的NURBS曲線插補算法普遍存在遞推誤差,且弓高誤差、速度難以控制的問題,依據NURBS曲線的矩陣定義式提出了改進的插補算法,采用改變插補周期T的控制方式,根據最大弓高誤差動態(tài)調節(jié)參數以確定進給步長,從而消除了遞推誤差,對弓高誤差也進行了合理控制,最終實現了在速度均勻的情況下進行高精度的加工。
　　 目前,人們越來越多地使用NURBS曲線設計工