用于加工高速弧面凸轮的直接插补技术研究

在分析了弧面凸轮轮廓面上的加工刀痕对分度机构性能影响的基础上,提出了一种直接插补分度盘运动规律曲线的算法,介绍了相应的开放式数控系统。实验证明:用直接插补法加工的弧面凸轮,能有效降低分度机构的冲击和振动,提高其性能和寿命。     

凸轮轮廓的数控插补算法研究

普通的数控系统只具有直线和圆弧插补功能,对于凸轮这类轮廓中含有非圆曲线的零件不能直接进行数控加工,需要先通过一定的插补拟合算法用直线或者圆弧来代替轮廓中的非圆曲线.本文重点研究了近似双圆弧插补算法的原理和控制方法,通过具体实例比较了近似双圆弧插补算法与双圆弧插补算法的优缺点.     

STEP-NC数控系统的NURBS曲面插补方法

针对发展新一代STEP—NC数控系统的需求，对适合这类新型数控系统的NURBS曲面插补控制方法进行了研究，给出了该方法涉及的曲面信息处理、加工路径规划和实时轨迹插补算法。插补实例表明。所提出的方法可行。具有较高的精度和良好的实时性。可以满足高性能STEP—NC数控系统的要求。     

NURBS插补技术在复杂曲面数控加工中的应用

分析了NURBS(Non-Uniform Rational B-Spline)曲线直接插补技术相对于传统数控系统中采用的直线或圆弧逼近对NURBS曲线数控编程的优越性;探讨采用NURBS曲线插补技术的CNC机床曲线曲面的加工方法以及实际应用中需要进一步解决的问题。     

PC数控系统的NURBS曲面插补控制方法

针对提高复杂曲面数控加工精度和效率的需求,提出一种适合PC数控系统的NURBS曲面插补控制方法,给出信息处理与控制的实现机制、加工路径规划方法和刀具运动轨迹求解算法。插补实例表明,所提出的方法是可行的,不仅可保证插补点准确位于被插补曲面上,而且具有良好的实时性,可以满足高性能PC数控系统的要求。     

基于数据采样的弧面凸轮自适应直接插补算法

针对目前弧面凸轮加工存在拟合精度与数据传输之间的矛盾,以及线性拟合破坏轮廓表面光顺性等问题,提出了一种基于数据采样的弧面凸轮自适应直接插补算法。该算法既能保证加工过程大部分时间内进给速度的恒定,而且能在曲率变化大的地方对进给速度进行自适应调整,以保证弓高误差不超出最大允许值。同时定义了相应的弧面凸轮自适应直接插补指令格式。最后基于UG开发了弧面凸轮自适应直接插补实体仿真系统,通过插补仿真实例进一步验证了该插补算法的正确性。该方法有效弥补了目前弧面凸轮线性拟合加工的缺陷,不仅能提高弧面凸轮加工过程中系统的稳定性和表面加工质量,而且使弧面分度凸轮机构定位精度和使用寿命提高,从而促进其推广和应用。     

基于人工神经网络凸轮轮廓插补算法研究

提出了一种利用人工神经网络的非线性逼近和自学习的能力,对凸轮轮廓进行曲线插补的方法,理论研究和仿真试验表明,该方法插补速度快、精度高、能够满足实时插补的需要。     

自由曲面加工中NURBS曲线的插补实现

针对复杂型面零件的高精度曲面加工,传统上应用直线、圆弧和螺旋线等插补。由于曲面轮廓离散成大量微段直线或圆弧来加工,这不仅使编程复杂、代码量膨胀,而且不可避免地带来逼近误差,影响零件的加工精度、表面粗糙度和生产效率。提出一种NURBS曲线的实时插补算法,它基于NURBS曲线的参数表示法来求出优化的曲线参数,实现了NURBS曲线高速、高精度加工的插补控制。试验的结果表明,这种插补方法是有效的。     

NURBS曲线插补技术研究

基于一种等弧长插补思想,综合考虑插补精度要求,实现进给速度随曲线曲率变化的调整.     

NURBS插补应用研究

介绍了ＮＵＲＢＳ插补的概念,分析了ＮＵＲＢＳ插补的应用特点,提出了与ＮＵＲＢＳ插补匹配的ＣＡＭ软件的产生方式。     

弧面分度凸轮轮廓修形及其廓面方程

提出了一种新的弧面分度凸轮廓面修形方法,建立了修形计算公式和经过修形的凸轮廓面方程。该方法可克服传统范成法加工的不足,提高弧面分度凸轮表面加工质量,又使得凸轮机构的啮合特性得到改善。所建立的修形计算公式和修形凸轮廓面方程可直接用于开发相应的弧面分度凸轮机构CAD/CAM系统软件。     

弧面分度凸轮的张量法设计

应用张量分析及微分几何的方法，建立了弧面分度凸轮空间曲面的数学模型，利用该模型我们可很方便且精确地计算出凸轮两侧轮廓曲面上各点的坐标。     

基于Pro/E的弧面分度凸轮的三维设计

弧面分度凸轮的工作廓面很难用常规的制图方法绘制。该文在计算机辅助设计的基础上得到弧面凸轮廓面的数据点,并利用Pro／E强大的三维建模功能,实现了弧面分度凸轮的三维实体设计。     

An improved feedrate scheduling method for NURBS interpolation in five-axis machining

Five-axis machining plays an important role in manufacturing by dint of its high efficiency and accuracy. While two rotation axes benefit the flexibility of machining, it also brings limitations and challenges. In order to further balance machining precision and efficiency, an improved feedrate scheduling method is presented considering geometric error and kinematic constraints for the Non Uniform Rational B-Spline (NURBS) interpolation in five-axis machining. A simplification method is proposed to calculate the geometric error which describes the deviation between the ideal tool path and the real tool path induced by the non-linear movement. A linear relation between geometric error and feedrate is built to limit the feedrate. The constraints determined by single axis kinematic performance and tangential kinematic performance are also considered. Under these constraints, a constrained feedrate profile is determined. Aiming to get more constant feedrate in the difficult-to-machine areas, this work proposes a scheduling method which combines morphological filtering and S-shape acceleration/deceleration (acc/dec) mode. Simulations and experiments are performed to compare the proposed feedrate scheduling method with two previous feedrate scheduling method and the results prove that the proposed feedrate scheduling method is reliable and effective.     

基于NURBS的弧面凸轮运动特征曲线的修正计算

利用非均匀有理B样条(NURBS),对弧面凸轮的运动特征曲线进行了修正计算.就型值点与节点矢量的确定方法、权因子的选取与优化、控制顶点的反算等修正中的关键问题,进行了较为详细地分析.通过比较B样条和NURBS修正曲线的位移误差,表明用NURBS修正后的误差明显小于用B样条修正后的误差.     

弧面凸轮诱导主曲率与接触应力

推导了弧面凸轮诱导主曲率的计算公式,给出了弧面凸轮接触应力计算力学模型,并探讨了接触应力的计算方法。为复杂弧面凸轮设计分析提供了精确化手段,有利于凸轮机的CAD/CAE/CAM系统的建立。     

球锥滚子弧面分度凸轮机构及其可控点啮合的实现

在圆锥滚子弧面分度凸轮机构的基础上，提出了在对圆锥滚子基础上修形的球锥滚子，使其和原来由圆锥滚子创成的弧面分度凸轮形成点啮合的方法。还系统地分析了可控点啮合的实现及点啮合球锥滚子弧面分度凸轮机构的曲面方程。     

针对空间凸轮工作廓面的间接建模方法

由弧面分度凸轮的数学定义出发，提出和推导了通过基准曲面法向偏置获得工作廓面的间接建模方法，并通过建模实例对该方法进行了例证。     

基于边界法线插值的两步法细分曲面造型

针对曲面造型中光滑边界曲线的插值要求（位置和法线），提出了两步法插值边界法线细分方法：首先按边界位置插值细分规则对控制网格进行一次迭代细分，分别计算其细分后的V点、E点、F点；然后调整边界点相邻顶点的位置来满足边界法线要求。该方法将插值边界法线先转化为邻城顶点的调整，后转变为单参数的求解问题，并通过实例验证了该方法能有效地控制细分曲面造型的边界形状。该方法对丰富细分曲面造型技术和推广其应用起到一定作用。     

平行分度凸轮轮廓曲线的三次NURBS表示

为了获得供具有非均匀有理B样条(Non-Uniform Rational B-Sphne,NURBS)插值功能的CAD/CAM绘图和数控机床加工使用的设计数据,文中讨论了NURBS技术和平行分度凸轮轮廓曲线的三次NURBS表示方法,提出了用三次NURBS表示平行分度凸轮轮廓曲线后产生的设计误差的估计方法.