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《华中科技大学》 2005年
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高速加工插补算法的动力学行为分析与评价

何莹  
【摘要】:高速高精加工的发展对插补技术提出了新的要求。仅基于加工零件几何形状的插补算法已不能满足高速切削加工的需要,因为其没有考虑机床在高速加工条件下的静、动态性给插补造成的影响。本文深入分析了高速加工插补算法的动力学行为,对影响插补结果的动力学因素进行了评价,在此基础上提出了适用于高速加工条件的曲线直接插补算法,主要研究内容如下: 分析了要插补加工对象的几何特性与插补之间的关系,主要是插补曲线曲率与插补精度、插补加速度之间的关系。从分析中发现,在插补算法中加入对曲线曲率的考虑,可以减小插补的弓高误差。 建立了机床进给系统的动力学模型,并分析了其中各动力学参数与插补之间的关系。找出对插补结果影响较大的几项参数,确定了用于进行插补速度及加速度规划的机床动力学校验不等式。经实例证明,加入机床动力学校验后的曲线插补算法,速度变化规律可以更符合机床的动力学性能。 深入研究了前瞻控制技术在插补算法中的作用,在传统直线插补前瞻控制技术的基础上,作了较大改进,提出了适用于曲线插补的前瞻控制技术。基于对以上各种插补算法中各动力学因素的分析评价,提出了基于曲线与机床动力学特性的前瞻控制曲线插补算法。 开发了插补算法性能评估软件。使用者可通过人机交互方式,选择插补控制方式和设定相关的控制参数,并确定加工机床的相关动力学参数。该评价体系软件具有模拟插补器,可进行插补仿真,并对在不同机床及不同加工条件情况下,采用不同插补算法所得的插补结果进行分析比较。
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TG506.1

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【引证文献】
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【参考文献】
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【共引文献】
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10 张邦成;串并联数控机床伺服进给系统机电耦合特性研究[D];吉林大学;2011年
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【同被引文献】
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10 张向利;基于以太网的数控系统现场总线技术研究[D];华中科技大学;2008年
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【二级引证文献】
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10 范德和;运动控制器设计与B样条曲线拟合研究[D];华南理工大学;2012年
【二级参考文献】
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8 孙希威;张飞虎;董申;栾殿荣;;磁流变抛光非球面插补算法的研究[A];2005年中国机械工程学会年会论文集[C];2005年
9 白鹏;张翰;陈立峰;王守文;华超;;陶瓷夹片波纹填料的性能测试[A];2005年全国塔器及塔内件技术研讨会会议论文集[C];2005年
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1 《计算机世界》评测实验室 顾新杰;LCD的燃情岁月(1)[N];计算机世界;2002年
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4 ;LCD的燃情岁月(2)[N];计算机世界;2002年
5 龙牧;DC新品廊[N];中国电脑教育报;2003年
6 ;用电脑收看高清晰奥运盛况[N];中国电脑教育报;2004年
7 ;绚丽视窗[N];计算机世界;2003年
8 卢凤喜;2006年我国约需144万吨无取向电工钢[N];中国冶金报;2006年
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10 本报记者 周童;iU芯开创新“视”代[N];计算机世界;2005年
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1 安毅;三维点云数据的几何特性估算与特征识别[D];大连理工大学;2011年
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3 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
4 丁国龙;基于圆柱螺旋样条的刀具轨迹模型研究[D];华中科技大学;2008年
5 何朝明;离散点云处理的关键技术研究[D];西南交通大学;2007年
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7 彭波;沥青混合料集料几何特性与结构研究[D];长安大学;2008年
8 吴继春;曲面数控加工编程轨迹的NURBS拟合及插补算法研究[D];华中科技大学;2012年
9 周水生;竞争学习向量量化和支持向量机的关键技术研究[D];西安电子科技大学;2005年
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1 何莹;高速加工插补算法的动力学行为分析与评价[D];华中科技大学;2005年
2 李黎;基于机床动力学特性的连续小直线段高速插补算法[D];华中科技大学;2006年
3 李杰;人体穴位的几何特性及测量方法研究[D];天津大学;2012年
4 唐月夏;汽轮机叶片的建模及插补算法研究[D];华北电力大学(河北);2009年
5 张丹凤;数控系统插补算法研究及设计[D];东北大学;2009年
6 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
7 张欢欢;开放式运动控制器的软件设计[D];哈尔滨理工大学;2011年
8 殷晨晨;二次曲线与渐开线的插补算法研究与实现[D];中国科学院研究生院(沈阳计算技术研究所);2012年
9 于桂贤;基于TMS320F2812的多轴运动控制系统研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
10 朱春光;开放式运动控制技术研究与应用[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
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