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《南京航空航天大学》 2003年
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空间自由曲线的快速高精度插补算法

孟书云  
【摘要】: CAD/CAM技术的应用,极大的促进了世界模具制造业的发展。对于这类具有复杂型面及轮廓的模具类零件的加工,刀具中心轨迹都是曲线。随着计算机技术的发展,使CNC机床能直接加工空间自由曲线的要求越来越迫切。 本文针对空间自由曲线的高速高精度加工的需求,在充分研究和分析国内外对该问题的研究现状基础上,首先探讨了可以用NURBS方法描述的空间自由曲线的加工,并提出相应的插补算法。该算法基于NURBS曲线的反算算法,通过合理的近似计算,对插补运算简化,保证了算法的实时性。同时可保证加工精度的一致性,满足不同加工精度的要求,而且可以使进给速度能随曲线曲率自适应调整,实现高速高精度加工的插补控制。 在该算法的基础上,继续研究了约束在空间自由曲面上的自由曲线的五坐标加工的算法。其基本思想是利用投影法,先在投影面上对自由曲线进行插补,再根据空间自由曲面的NURBS表示,对插补点进行参数反求,获得该空间曲面上的自由曲线。进而根据插补误差,得到加工此自由曲线时满足一定精度要求的刀具接触点轨迹。
【学位授予单位】:南京航空航天大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TG659

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 龙汉;谌永祥;李永桥;;NURBS曲线实时插补算法研究[J];机械设计与制造;2006年05期
2 张翼;李文;孙玉敏;罗学科;;NURBS曲线插补算法的研究[J];机械研究与应用;2007年03期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 孟书云;高精度开放式数控系统复杂曲线曲面插补关键技术研究[D];南京航空航天大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 陆俊;基于FPGA技术的高速插补系统的设计与研究[D];南京理工大学;2011年
2 肖永强;三自由度涂胶机器人及其控制系统研制[D];哈尔滨理工大学;2008年
3 张春政;反求NURBS曲线及其插补算法与速度控制研究[D];兰州理工大学;2010年
4 吴基斌;运动控制关键算法及嵌入式实现研究[D];华南理工大学;2010年
5 陈伟娜;基于DSP的运动控制算法研究与实现[D];华南理工大学;2012年
6 黄蕾;工业汽轮机转子 NC代码自动生成方法研究[D];浙江大学;2012年
7 王群;五轴联动双NURBS曲线插补算法研究[D];湖南大学;2012年
8 黄国辉;基于DSP的NURBS曲线高速高精度实时插补算法的研究与实现[D];广东工业大学;2013年
9 龚志丹;PH曲线运动轨迹规划算法的研究与实现[D];哈尔滨工业大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张小芸,韩明,肖跃加,黄树槐;对快速原型制造中任意曲线插补算法的研究[J];锻压机械;1999年03期
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3 陈锦昌,梁利东,刘桂雄;自由曲面造型中虚拟图形的表示[J];华南理工大学学报(自然科学版);2002年05期
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10 孙越泓;常见NURBS曲面上的C~2曲线插值法[J];南京航空航天大学学报;2001年05期
【共引文献】
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1 王明美;;一对点电荷电场的MATLAB模拟实验[J];合肥师范学院学报;2012年03期
2 李声锋;;基于有理逼近的Halley迭代公式[J];安徽大学学报(自然科学版);2008年02期
3 沈克精;关于积分∫_a~bf(x)costxds的数值计算方法[J];安徽大学学报(自然科学版);1995年03期
4 谢暴;韩江;;数控系统插补算法的优化设计[J];安徽职业技术学院学报;2006年03期
5 孟军;;一种局部构造的三次参数样条[J];安徽工学院学报;1987年01期
6 黄文秀;化学分析中工作线的自动拟合在计算机上的实现[J];安徽化工;2003年02期
7 吴萍;光滑理想导体表面目标双站散射的可视化分析[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2003年02期
8 陈翠微,凤尔银;哈密顿算符矩阵元的一种简单表达式[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2003年03期
9 刘旭光,高丽,赵益贤;淮南麻黄鸡生长曲线分析与拟合的研究[J];安徽农业大学学报;1997年04期
10 汪贤才;非线性实验数据曲线拟合的实践[J];安徽技术师范学院学报;2005年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张洋;岳东杰;朱邦彦;;基于B样条曲面拟合的文物表面重建方法研究[A];江苏省测绘学会2011年学术年会论文集[C];2011年
2 乐英;;NURBS曲线数控加工中双圆弧逼近算法的研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
3 李文斌;徐新平;;基于曲线的正切运动C轴的控制算法研究[A];第四届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2008年
4 乔学军;刘蓉;;一种构造光滑的闭NURBS曲线的算法及应用[A];图像图形技术与应用进展——第三届图像图形技术与应用学术会议论文集[C];2008年
5 李明峰;陈春晖;谈俊忠;;基于VC++的移动曲面拟合等高线生成算法研究[A];第四届海峡两岸GIS发展研讨会暨中国GIS协会第十届年会论文集[C];2006年
6 童伟;申戈琍;;数控铣削加工走刀方式的研究[A];中国电子学会电子机械工程分会2007年机械电子学学术会议论文集[C];2007年
7 李向前;黄美发;匡兵;鲍家定;王乔义;;平面要素规范表面模型生成方法[A];中国电子学会电子机械工程分会2009年机械电子学学术会议论文集[C];2009年
8 史海涛;刘江;;逆向CAD系统的程序模块和开发[A];先进制造技术论坛暨第三届制造业自动化与信息化技术交流会论文集[C];2004年
9 蒋国兴;黄明吉;滕向阳;贾志新;;数控雕刻中交线加工刀具轨迹生成算法研究[A];先进制造技术论坛暨第三届制造业自动化与信息化技术交流会论文集[C];2004年
10 赵刚;谢良喜;;应用OpenGL开发参数化机构运动仿真系统[A];湖北省机械工程学会机械设计与传动专业委员会第十五届学术年会论文集(一)[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵猛;大屏幕多人沉浸式立体显示系统[D];大连海事大学;2010年
2 陈军;曲线曲面的几何约束造型与近似合并[D];浙江大学;2010年
3 蔡华辉;螺线和正交多项式在CAGD中的应用[D];浙江大学;2009年
4 沈莞蔷;CAD中变次数B样条的理论及其应用研究[D];浙江大学;2010年
5 宋新玉;镍基合金Inconel 718高速切削刀具磨损机理研究[D];山东大学;2010年
6 边柯柯;反求工程中复杂自由曲面协调设计及拓扑还原技术研究[D];浙江大学;2010年
7 耿玉磊;基于系列模板耦合的三维服装款式创意设计方法研究[D];浙江大学;2010年
8 沈洪垚;自适应NURBS曲线插补关键技术及实现研究[D];浙江大学;2010年
9 史云飞;三维地籍空间数据模型及其关键技术研究[D];武汉大学;2009年
10 蒋丽君;基于颈部特征的衣领三维结构数字化技术研究[D];东华大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王庆牛;煤系地层三维地质建模及可视化技术研究[D];河南理工大学;2010年
2 李新;逆向工程模型重构及工程应用若干问题的研究[D];南昌航空大学;2010年
3 白廷义;基于激光扫描数据的隧道曲面重建技术研究[D];山东科技大学;2010年
4 李平;基于逆向工程的液压元件设计、检测方法的应用研究[D];山东科技大学;2010年
5 毛晓捷;面向鞋楦自由曲面工件的柔性夹具设计方法研究与应用[D];浙江理工大学;2010年
6 木觉敏;压力舒适无缝内衣尺寸规格的研究[D];浙江理工大学;2010年
7 李静芳;参数曲线曲面在服装CAD中的造型研究[D];浙江理工大学;2010年
8 纪晓俊;有理贝齐尔曲线对回旋线的逼近[D];郑州大学;2010年
9 石尖锋;数字服装边界提取与编辑研究[D];浙江理工大学;2010年
10 彭妍;基于NURBS的船体曲面交互式CAD研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郑权;牛顿迭代法在弱条件下的二阶收敛性和比值收敛因子[J];北方工业大学学报;2003年01期
2 熊俊良;数控系统圆弧数据采样插补算法[J];兵工自动化;2002年04期
3 曹宇男;王田苗;陈友东;魏洪兴;;插补前S加减速在CNC前瞻中的应用[J];北京航空航天大学学报;2007年05期
4 黄志荣,戴惠良;浅谈现代数控编程技术[J];东华大学学报(自然科学版);2004年06期
5 孟书云;赵东标;;复杂曲面笔式加工的直接插补算法(英文)[J];Journal of Southeast University(English Edition);2006年01期
6 舒志兵;运动控制新技术[J];电气时代;2004年10期
7 李强;王民钢;杨尧;;快速原型中Simulink模型的代码自动生成[J];电子测量技术;2009年02期
8 殷保祖;参数化数控编程技术及应用[J];电子机械工程;2005年03期
9 黄迅,孙政顺;利用WinDriver开发PCI设备驱动程序[J];电子技术应用;2001年03期
10 黄再银;FPGA的工作原理及其应用[J];电子世界;2003年02期
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 游有鹏;开放式数控系统关键技术研究[D];南京航空航天大学;2002年
2 田锡天;五次样条在数控加工中的全过程应用技术[D];西北工业大学;2003年
3 杨长祺;复杂曲面多轴加工的高精度、高效率数控编程系统研究[D];重庆大学;2004年
4 赵巍;数控系统的插补算法及加减速控制方法研究[D];天津大学;2004年
5 鲁玉军;面向大批量定制的ETO产品配置设计方法研究[D];浙江大学;2007年
6 刘夫云;基于复杂网络的机械产品零部件分析与配置技术研究[D];浙江大学;2006年
7 冷洪滨;高性能数控系统若干关键技术的研究[D];浙江大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王大为;双驱式高精度数控铣削实验系统研究与设计[D];大连理工大学;2010年
2 苏锋;网络制造环境下基于STEP-NC的零件可加工性评价系统研究[D];沈阳理工大学;2010年
3 李凯灿;自由曲线曲面插补算法研究及仿真[D];电子科技大学;2011年
4 蔡志娟;基于PH样条的五轴数控插补技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
5 罗睿梅;高速数控系统的运动控制技术[D];南京航空航天大学;2003年
6 李法新;基于CAD/CAM的数控加工自动编程系统的设计[D];西北工业大学;2002年
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8 边玉超;自由曲线曲面CNC插补技术的研究[D];北京化工大学;2004年
9 郑蓉建;基于复杂曲线插补的数控关键技术的研究与实现[D];燕山大学;2006年
10 廖永忠;基于DSP运动控制卡及控制算法的设计与研究[D];湖南师范大学;2006年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李建伟;赖乙宗;李松;王世勇;;基于DSP/BIOS的PLC执行系统开发[J];电子设计工程;2013年05期
2 陈白宁;李辉;;NURBS曲线插补技术在刨削加工中的应用[J];工具技术;2014年03期
3 李万军;赵东标;陆永华;刘凯;;基于圆弧逼近的笔式加工区域快速搜索算法[J];华南理工大学学报(自然科学版);2011年04期
4 胡鸿豪;文林莉;吴勇翀;;实时前瞻插补算法中伺服系统误差的影响[J];机床与液压;2009年06期
5 谢明红;叶丽;;NURBS曲线的数控高速插补算法[J];河南理工大学学报(自然科学版);2008年03期
6 杨险峰;丁志华;;高速加工NURBS曲线插补技术研究[J];九江学院学报(自然科学版);2010年02期
7 黄少青;郑仲谦;李迪;王世勇;;基于Matlab/Simulink开发面向DSP的铣刀开槽插补算法[J];机电工程;2013年05期
8 魏效玲;陈蕊;李波;;基于神经网络的NURBS曲线插补改进研究[J];河北工程大学学报(自然科学版);2013年04期
9 士贺永;董长双;;盘形凸轮轮廓曲线插补算法研究[J];机械工程与自动化;2010年03期
10 王学颖;任鹏;;数控机床等弦长拟合优化算法的实现[J];沈阳师范大学学报(自然科学版);2010年04期
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 张威;复杂曲线曲面位模式插补算法研究[D];南京航空航天大学;2009年
2 韩霜;混联研抛机床开放式数控系统体系结构及其插补算法研究[D];吉林大学;2007年
3 张莉彦;基于Internet的STEP-NC的研究[D];北京化工大学;2008年
4 陈月岩;串—并混联研抛机床运动控制系统的研究[D];吉林大学;2009年
5 叶伟;数控系统纳米插补及控制研究[D];北京交通大学;2010年
6 王世勇;高性能激光加工控制关键技术研究[D];华南理工大学;2010年
7 刘源;开放式数控系统的构建及其关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
8 乔志峰;适用于复杂形面加工的多轴运动控制系统设计理论与方法研究[D];天津大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 余森楠;参数曲线曲面的曲率自适应实时插补技术研究[D];大连理工大学;2010年
2 衣振国;数控—测量一体化技术研究与系统开发[D];大连理工大学;2010年
3 赵辉良;面向切削、研抛的高效NURBS曲线插补算法研究[D];湘潭大学;2010年
4 温云龙;基于NURBS曲线的数控算法研究与设计[D];华南理工大学;2011年
5 胡文莉;运动控制器系统软件设计及运动平滑处理研究[D];杭州电子科技大学;2009年
6 高雄;开放数控参数化样条曲线插补指令开发[D];哈尔滨工业大学;2010年
7 陈学伟;开放数控过型值点样条曲线插补功能开发[D];哈尔滨工业大学;2010年
8 张丕鑫;基于PLCopen的运动控制功能块研究与实现[D];大连理工大学;2011年
9 杨志;五轴数控机床后处理技术的研究及应用[D];东北大学;2009年
10 刘新山;NURBS曲线插补技术研究及其仿真[D];吉林大学;2007年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 周云飞,李国其,周济,周祖德;CNC曲面直接插补(SDI)算法和系统[J];华中理工大学学报;1993年04期
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4 邓勇,龚时华,朱国力,李鹤九;用B样条曲线优化逼近矢量汉字[J];华中理工大学学报;1997年12期
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9 金建新;机床CNC系统中任意空间曲线的可控步长插补方法[J];机械工程学报;2000年04期
10 帅梅,卜国磊,苗晓燕,王小椿;五轴五联动数控系统快速递推插补算法的研究[J];西安交通大学学报;1999年01期
【相似文献】
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1 韩庆瑶,贾桂红,黄燕梅;三次NURBS曲线轮廓的数控加工编程处理[J];煤矿机械;2005年01期
2 王雅,叶友东;高速加工NURBS曲线插补技术分析与应用[J];煤矿机械;2004年09期
3 王琨琦,王润孝,张长富;NURBS曲线与圆弧求交的剪刀迭代法[J];机床与液压;2004年01期
4 刘可照,彭芳瑜,吴昊,胡建兵;基于机床动力学特性的NURBS曲线直接插补[J];机床与液压;2004年11期
5 李康宁,杨继平,孙新岭,赵丽新;NURBS曲线的调整方法研究及其在造型中的应用[J];重庆工业高等专科学校学报;2001年03期
6 李国龙!重庆大学机械工程学院机造系,邮编:400044,郭钢,徐宗俊,邓达强,周延佑;NURBS插补应用研究[J];制造技术与机床;2000年11期
7 赵鸿,袁哲俊,卢泽生;NURBS曲线插补技术的应用[J];制造技术与机床;1999年12期
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9 游有鹏,王珉,朱剑英;NURBS曲线高速高精度加工的插补控制[J];计算机辅助设计与图形学学报;2001年10期
10 郝艳飞,刘建生,安红萍;基于NURBS的动态接触边界算法研究[J];太原重型机械学院学报;2003年04期
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1 董健钢;石静;郭慧;;基于OpenGL构造平面NURBS曲线及其等距线[A];第十四届全国图学教育研讨会暨第六届制图CAI课件演示交流会论文集(下册)[C];2004年
2 林一松;汤兆红;区锐相;林金萍;龚德明;;一种S曲线加减速计算方法[A];04'中国企业自动化和信息化建设论坛暨中南六省区自动化学会学术年会专辑[C];2004年
3 于筱荔;;一个面向对象的美术CAD系统[A];第十八届中国(天津)’2004IT、网络、信息技术、电子、仪器仪表创新学术会议论文集[C];2004年
4 周飞雪;;制造业企业创新知识的路径依赖分析研究[A];第四届中国科学学与科技政策研究会学术年会论文集(Ⅱ)[C];2008年
5 黄艳;于东;郭锐锋;李家霁;;开放数控系统加减速控制的研究[A];人才、创新与老工业基地的振兴——2004年中国机械工程学会年会论文集[C];2004年
6 姚泽良;简政;;竖向荷载下单桩极限承载力计算方法对比分析[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ册[C];2003年
7 徐新跃;;桩基极限承载力预测方法的研究[A];岩石力学新进展与西部开发中的岩土工程问题——中国岩石力学与工程学会第七次学术大会论文集[C];2002年
8 苏振明;陈拥军;;PHC管桩荷载传递特性研究[A];中国土木工程学会第九届土力学及岩土工程学术会议论文集(上册)[C];2003年
9 康俊佐;邢光龙;杨善德;;电磁传播电阻率测井阵列仪器的优化组合研究[A];中国地球物理学会第二十届年会论文集[C];2004年
10 林金灯;;福建笔架山-芹溪银多金属矿带成矿特征[A];冶金地质勘查技术文集[C];2003年
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1 中国海洋石油有限公司健康安全环保部 编著;抬举重物有窍门[N];中华合作时报;2004年
2 本报记者 胖大海;德雷珀奖获得者眼中的计算未来[N];计算机世界;2004年
3 记者 赵晓勤/北京;增值业务推广成败取决手机渠道[N];电子资讯时报;2004年
4 徐长明 郭翰超;汽车业入世新变化与未来3年需求趋势[N];中国商报;2004年
5 杜建刚 韩文科 阎军;岩土工程原位测试CAD软件开发与运用[N];中华建筑报;2003年
6 谭优华;推陈出新《肉连响》[N];中国民族报;2003年
7 吴勇毅;您的广告缘何不灵?[N];厂长经理日报;2001年
8 王 川;随需而变 企业的长寿之道[N];中国国门时报;2005年
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10 邱泽奇;揭开社会面纱 我们审视书业[N];中国图书商报;2005年
中国博士学位论文全文数据库 前9条
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2 游有鹏;开放式数控系统关键技术研究[D];南京航空航天大学;2002年
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4 阮锡超;中子引起氘核破裂反应的实验研究[D];中国原子能科学研究院;2006年
5 何见得;人才资源开发有效对策基础理论研究[D];河海大学;2002年
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8 李崇君;特殊三角剖分上的多元样条及其应用[D];大连理工大学;2004年
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5 王晓娟;带约束的离散点集的NURBS曲线曲面逼近算法研究[D];西北大学;2003年
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8 张翼;纯软件开放式数控系统插补算法的研究[D];北方工业大学;2007年
9 潘小群;NURBS方法的近似计算及权因子作用的研究[D];武汉科技大学;2004年
10 黄河清;NURBS曲面逆向造型关键算法的研究与应用[D];西北工业大学;2004年
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