粒子群算法在等误差直线逼近节点方法中的应用

自由曲线是数控加工中经常遇到的工件外形轮廓曲线,但一般的数控系统只有直线和圆弧插补功能。对于自由曲线的直接数控加工,只能用直线或圆弧去逼近其节点,并进行逼近的走刀加工。等误差直线逼近节点的方法能够使所有逼近线段误差相等,是自由曲线直线逼近节点的有效方法之一。在对等误差直线逼近节点算法的研究中,基于几何运算,提出一种新的等误差直线逼近节点的计算方法。该方法通过建立自由曲线的数学模型,运用粒子群算法迭代求取自由曲线上的刀位点坐标信息,并通过VC++编程,实现自由曲线等误差直线逼近数控系统的开发,并验证了该算法的有效性。     

等误差圆弧逼近渐开线的节点计算新方法

提出了一个圆弧逼近渐开线节点计算的新方法。这个方法的要点是用曲线上相邻两节点的平均曲率半径作为逼近圆的圆弧半径，从而由已知节点坐标很容易计算出下一个节点的坐标，并且能保证所有程序段上的逼近误差均等且能控制其大小。     

用阿基米德螺旋线逼近椭圆之节点划分方法

提出了一个椭圆曲线节点划分的新方法，用于数控车削此类零件编程的数学预处理。该方法的实质是用阿基米德螺旋线去逼近离散椭圆。计算结果证明，用此方法可显著减小逼近误差和避免大量的数据处理和存储。     

数控加工中非圆曲线轮廓的三圆弧逼近方法

提出了一种以连续相切的圆弧逼近非圆曲线轮廓的方法.方法借鉴曲率圆法中的误差控制原理,通过求取非圆曲线与内、外偏差圆的交点确定圆弧插补节点;在每个插补区间中,曲率圆以及与曲率圆相切的两段圆弧构成连续相切的三圆弧曲线;相邻插补区间的连接点处,三圆弧之间同样连续相切.相比传统的相切圆法及双圆弧样条方法,该方法的误差控制直接,运算简单,具有一定的工程应用价值.     

基于直线插补的多轴联动轮廓误差控制方法

数控机床各联动轴实际动态性能不一致,会降低机床轮廓精度。针对空间复杂轮廓,提出一种基于直线插补的多轴联动轮廓误差控制方法。根据实际刀位点和用直线段逼近刀心轨迹指令曲线时的逼近节点,基于矢量法计算轮廓误差;将计算得到的轮廓误差与当前采样周期的跟随误差相叠加以控制伺服电机。在XYZ联动平台上进行了轮廓误差补偿控制实验,结果表明该方法能显著提高轮廓精度。     

等步长及等误差直线逼近渐开线节点计算的新方法

文章提出了一个等步长、等误差直线逼近渐开线节点计算的新方法,利用渐开线的几何关系,经过简单的运算,从已知节点坐标出发,就可求出下一节点的坐标.     

对等间距法逼近三次样条曲线的再研究

数控加工列表曲线时,通常先求出列表曲线样本点的三次样条插值方程,然后再利用直线或圆弧进行逼近。针对传统的三次样条曲线的直线逼近方法进行了再研究,提出了一种改进的等间距法,实现了三次样条曲线的直线逼近。该方法具有计算简捷,产生的数控代码较少,逼近误差可控等优点。在VC++环境下开发了基于此方法的列表曲线加工的数控系统,通过实例验证了该方法的有效性。     

非圆曲线的最少节点拟合法

介绍了一种用直线拟合非圆曲线的新方法，它采用面积偏差来分析，评价拟合误差，在节点计算时用最大偏差来控制拟合误差。当拟合误差一定时，这种方法具有节点数少，计算工作量小和编程简便的特点。     

双圆弧逼近的距离误差与最佳逼近问题

本文借助曲线的渐屈线探讨双圆弧逼近问题。用这种双圆弧逼近可以控制逼近圆弧与被逼近曲线之间的法向距离。对这种逼近的误差进行了分析,而且讨论了控制法向距离到最小的最佳逼近问题。讨论了圆弧渐开线的最佳双圆弧逼近,列出了计算公式和误差估计式,其结果之简单使我们只需用袖珍计算器就能方便地进行计算.     

NURBS曲线数控加工中的一种逼近方法

根据自由曲线上测得的型值点,通过反求工程,构建了NURBS曲线,并详细分析了采用伸缩步长法直线段逼近NURBS曲线的过程,对逼近误差进行了分析,表明其满足加工曲线的要求.该计算方法简单,逼近精度较高.     

基于MATLAB和Pro/E的非圆齿轮设计

针对当前非圆齿轮设计和建模过程繁琐,齿廓特征点提取过程复杂,非圆齿轮设计完成后验证不严谨,以非圆齿轮为研究对象,依据齿轮啮合原理,提出一种简单的非圆齿轮设计方法,并以一个数值算例对该方法进行了验证.此外对非圆齿轮节曲线根切、封闭性和凹凸性进行判断,对弧长进行计算,对非圆齿轮的焦点进行精确的求解.最后,以Pro/E为建模...     

Robust contouring control for biaxial feed drive systems

Contouring control is an effective method of providing precision machine tool control, and various such methods have been proposed to date. However, most existing methods require prior exact knowledge of feed drive dynamics. This paper presents a robust contouring control system design that takes into account dynamics modelling errors and disturbances such as friction. We first present a controller design for biaxial feed drive systems that enables assignment of controller gains, for reducing the error component orthogonal to the desired contour curve, independent of the tangential error component. Although this design provides better control performance with small control input variance, an inherent contour error exists because of the difficulty in calculating the exact contour error for any contour curve in real time. To address this problem, a reference adjustment method is used to estimate the actual contour error. A robust contouring controller is proposed based on the variable structure control. The effectiveness of the robust controller is demonstrated by experimental results using circular and non-circular contour curves.     

基于非圆齿轮传动的精密压力机驱动机构设计

针对传统压力机在精密冲压时,难以使冲头严格按照工艺要求的理想曲线运动,导致冲压零件的质量降低,精度达不到要求的缺点。提出一种基于非圆齿轮的新颖驱动机构方案,通过合理设计非圆齿轮的节曲线使冲头严格按照理想速度规律运动。给出了冲头理想速度运动曲线的拟合过程,并提出了确定非圆齿轮传动比的计算方法,分析了相关的约束边界条件,最后给出了非圆齿轮的节曲线的设计方法。与传统的压力机的驱动机构相比,该机构具有设计简单、结构紧凑、冲压精度高等优点,在精密冲压机床中有着很好的应用前景。     

基于数控加工的三爪小滚子定心夹具移动凸轮设计计算

针对三爪小滚子定心夹具移动凸轮理论曲线复杂、难以在数控机床上直接实现加工的问题,提出三爪小滚子定心夹具移动凸轮的数值计算方法,可有效解决这一数控加工的问题。介绍三爪小滚子定心夹具的结构与工作原理,提出一种对移动凸轮曲线进行等步长采样计算的数值求解方法,将采样得到的采样点按照数控加工容易实现的二次多项式曲线进行插值拟合,然后定义各参数数值,代入数据将利用数值求解方法的二次多项式曲线与实际的理论曲线进行比较,发现在验证的区间内曲线误差远小于利用传统理论曲线加工产生的误差,分析误差比较结果,提出可以通过细化采样步长和分段插值拟合循环计算的方法来提高精度。分析结果表明:利用数值计算方法,可以有效解决移动凸轮不易加工的问题,具有较好的经济效益。     

非圆同步带轮传动的类多边形效应计算与分析

非圆同步带轮传动能够实现大中心距的非匀速直接传动,但是同步带绕到非圆同步带轮后是一个由曲线和直线交替连接而成的封闭图形,这封闭图形与非圆同步带光滑的节曲线存在差异,传动过程中同步带和同步带轮就不是实时相切的关系,这影响传动的精确性,称之为“类多边形效应”。建立了非圆同步带传动“类多边形效应”的计算模型,并通过计算实例对比分析了不同初始位置、不同齿数和不同非匀速变化系数等因素对非圆带轮传动比规律的影响,发现非匀速变化系数、齿数和初始位置是影响类多边形效应的三大重要因素,且齿数越多、非匀速变化系数越小实际传动比曲线波动幅度越小,主从轮同相状态时的实际传动比曲线波动幅度明显小于主从轮异相状态时的幅度;为非圆同步带轮齿数的设计加工和安装时初始位置的确定提供重要参考。     

基于目标传动比的非圆齿轮数字化设计与实现

提出一种基于目标传动比函数进行非圆齿轮数字化设计的方法。利用微分几何方法推算主动轮与从动轮节曲线上的离散点集,通过三次样条插值拟合得到节曲线的轮廓;根据范成加工原理获取刀具的包络图,提取齿廓曲线后赋予一定的齿宽得到非圆齿轮的三维模型;将主动轮与从动轮模型装配后进行运动仿真;在传动过程中进行动态干涉检查,并比较从动轮角速度响应曲线的理论值与仿真值,验证模型的正确性。结果表明：利用所提方法进行非圆齿轮的设计是可行的,能够促进后续分析、制造等工作的开展。     

大功率立式车床非圆工件切削加工的研究

非圆曲线零件由于其特殊形状有着广泛的应用空间,大功率立式车床由于很高的加工效率引起人们的重视.通过研究在刀具上增加辅助运动来实现非圆工件的切削,探讨车削非圆曲线工件的新方法.     

区域性阴极保护数学模型算法的改进

用边界元法（ＢＥＭ）求解区域性阴极保护的数学模型，以往采用矩形单元离散，步骤比较复杂，工作量大，当被保护体的几何形状适宜进行柱面单元划分且同柱面单元截口线上的电位可视为近似相同时，采用柱面单元离散，可减少模型中节点的数量，缩短计算周期，利用可变误差多面体寻优时，以往对阴极极化曲线的拟合过于简单，寻优的平稳性较差，对阴极极化曲线进行分段性拟合，可使寻优过程更加平稳，按上述方法编制的程序ＢＥＭＵ已用于