曲率单调分割NURBS曲线及双侧优化进给速度

发布时间：2019-05-19 08:43

【摘要】：针对常用速度规划方法忽视速度与NURBS曲线参数点之间贴合程度影响轮廓插补精度的问题,提出按曲率单调性分割NURBS曲线及其规划进给速度的算法.首先分析了NURBS曲率单调性;其次按照临界曲率点、临界曲率值点及曲率单调性转折点分割NURBS曲线,并求取各分段弧长;最后结合机床动力学性能,从曲率临界点出发,用S曲线分别向前、后2个方向朝曲率临界值点、曲率转折点优化进给速度.与常用规划算法进行对比的结果表明,该算法可以通过加工时间的较小延长,极大地提高轮廓插补精度.
[Abstract]:In order to solve the problem that the fitting degree between velocity and parameter points of NURBS curve affects the accuracy of outline interpolation, an algorithm for dividing NURBS curve and planning feed speed according to curvature monotonicity is proposed. Firstly, the monotonicity of NURBS curvature is analyzed, secondly, the NURBS curve is divided according to the critical curvature point, the critical curvature value point and the curvature monotonicity turning point, and the arc length of each segment is obtained. Finally, combined with the dynamic performance of the machine tool, starting from the critical point of curvature, the critical point of curvature and the turning point of curvature are used to optimize the feed speed with the S curve forward, the latter two directions facing the critical point of curvature, and the turning point of curvature. Compared with the common planning algorithm, the results show that the algorithm can greatly improve the accuracy of outline interpolation by prolonging the processing time.
【作者单位】： 杭州电子科技大学机械工程学院;杭州电子科技大学自动化学院;浙江大学制造工程及自动化研究所;
【基金】：国家自然科学基金(51405119) 浙江省自然科学基金(LY12E05001)
【分类号】：TP391.7

【参考文献】

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【共引文献】

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【二级参考文献】

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2 ;Algorithm for Smooth S-curve Feedrate Profiling Generation[J];Chinese Journal of Mechanical Engineering;2011年02期

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6 潘海鸿;杨微;陈琳;谭华卿;孙红涛;;全程S曲线加减速控制的自适应分段NURBS曲线插补算法[J];中国机械工程;2010年02期

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3 ;CONSTRUCTING RECTANGULAR NURBS SURFACES IN TERMS OF THREE OF ITS FOUR BOUNDARY CURVES[J];Computer Aided Drafting,Design and Manufacturing;1995年01期

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6 秦开怀;Representing Quadric Surfaces Using NURBS Surfaces[J];Journal of Computer Science and Technology;1997年03期

7 ;An Efficient Algorithm for the Calculation of NURBS Curves and All Their Derivatives[J];Computer Aided Drafting,Design and Manufacturing;1998年02期

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本文编号：2480577