数控系统运动规划及B样条插补的研究

论文题目: 数控系统运动规划及B样条插补的研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 机械制造及自动化

作者: 刘建伟

导师: 李丙才

关键词: 开放式数控系统,插补,样条插补,轨迹规划

文献来源: 兰州理工大学

发表年度: 2005

论文摘要: 开放式数控系统是当今数控技术的主流,其最大的特点就是在满足数控功能基础上的开放性、可互换性、可扩展性、可移植性和可伸缩性。本课题主要针对开放式数控系统中的轨迹规划模块和插补模块进行了研究。轨迹规划功能是将加工代码所描述的零件轮廓形状转换成刀具中心的运动轨迹。本文主要从刀具半径补偿进行了探讨。插补模块是数控技术中的核心技术,它的好坏直接影响着数控加工技术的优劣,是目前数控技术急需提高和完善的环节之一。本文针对目前对复杂曲线和曲面加工的迫切要求,对B样条曲线插补和NURBS插补进行了研究。

论文目录:

摘要

Abstract

第一章绪论

1.1 引言

1.2 数控技术的发展状况

1.2.1 数控系统的发展及现状

1.2.2 开放式数控系统的现状及发展趋势

1.2.3 数控插补技术的发展及现状

1.3 目前数控插补系统的不足及本文的研究工作

第二章数控系统的运动规划轨迹

2.1 轨迹规划的基本功能

2.2 刀具半径补偿的基本概念

2.2.1 刀具半径补偿的建立

2.2.2 刀具半径补偿计算

2.3 B功能刀具半径补偿

2.4 C功能刀具半径补偿

2.4.1 C功能刀具半径补偿的引出

2.4.2 C刀具半径补偿的基本设计思想

2.5 轨迹规划的数据结构及意义

2.6 小结

第三章 B样条曲线插补原理研究

3.1 引言

3.2 Bezier曲线基本理论

3.2.1 Bezier曲线方程

3.2.2 Bezier曲线段连续条件

3.2.3 Bezier曲线的特点及应用

3.2.4 B样条曲线

3.3 三次B样条的等参数分割插补算法

3.3.1 插补递推公式

3.3.2 等参数分割插补算法的精度分析

3.3.3 进给速度分析

3.4 三次样条的恒速进给插补算法

3.4.1 恒速实时插补算法的建立

3.4.2 插补预处理

3.4.3 恒速实时插补的精度分析

3.4.4 进给速度分析

3.5 三次B样条曲线插补仿真

3.6 本章小结

第四章 NURBS曲线插补技术

4.1 NURBS概述

4.2 NURBS曲线的定义

4.3 NURBS插补的插补实现

4.3.1 数据采样插补方法

4.3.2 算法程序流程图

4.4 NURBS曲线的插补误差分析

4.5 NURBS插补应用于数控系统中的意义

4.6 NURBS曲线的插补实例

4.7 小结

第五章结论

参考文献

致谢

攻读硕士期间研究成果

发布时间: 2005-07-14

参考文献

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