收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

数控系统参数曲线、曲面插补算法及加减速控制研究

张志强  
【摘要】: 数控技术是支持现代装备制造业的关键性技术,决定着制造装备的功能和性能。其中,参数曲线、参数曲面插补是现代数控系统的标志性功能。作为数控技术的核心,插补技术尤其是参数曲线、参数曲面插补及加减速控制算法的运算精度和速度对现代数控系统性能优劣起着决定性作用。本文就这两方面问题进行深入的理论和应用研究。 以一、二阶泰勒展开式参数曲线插补算法和平面参数曲线插补算法研究为基础,提出引入误差补偿值的复杂空间参数曲线高精度插补算法以实现空间曲线的高精度插补。通过引入误差补偿值以提高参数曲线插补点的求解精度,在求解过程中对误差补偿值进行合理简化以降低插补计算量。Nurbs曲线仿真实例证明在满足实时性的前提下,该算法所计算的插补点参数值误差精度有明显提高。 在对参数线法加工曲面研究的基础上,提出引入误差补偿值的两类参数曲面高精度刀轨规划算法以实现对缓变参数曲面和平移扫描曲面的高精度插补。通过引入误差补偿值以提高参数曲面在走刀方向上插补点的计算精度,针对缓变参数曲面曲率缓变和平移扫描曲面扫描轮廓沿扫描线平行的特点在运算过程中对插补点参数值的计算结果进行合理简化。参数曲面仿真实例证明在满足实时性的前提下,由该算法所计算的插补点参数值误差明显降低。 以等残余高度刀具轨迹规划算法为基础,提出带有误差补偿值的复杂参数曲面高精度刀轨误差补偿算法以实现复杂参数曲面的高精度插补。通过引入误差补偿值以提高复杂参数曲面插补点求解精度,针对复杂参数曲面数控加工特点合理简化求解结果以降低插补运算量。复杂参数曲面仿真实例表明,该算法可在满足系统实时性的前提下,显著提高复杂参数曲面插补点参数值的计算精度。 在对三角函数加减速控制算法研究的基础上,提出改进的三角函数加减速控制算法。利用加减速位移曲线函数的表达式保证位移、速度、加速度、加加速度曲线的连续性。算法性能分析表明改进的三角函数加减速控制算法在保证三角函数算法优点的基础上,有效解决了三角函数加减速算法运算复杂的问题,使零件的加工精度、工效提高,机床加工运行的平稳性得到有效保证。 根据上述算法在八轴五联动数控系统开发中引入参数曲线、参数曲面插补算法及改进的三角函数加减速控制算法模块,可对数控系统的参数曲线、参数曲面的高速、高精加工形成有力支持。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 范敏;杨文虎;;控成型运动误差检测及补偿[J];中国高新技术企业;2008年03期
2 郭新贵,李从心;参数曲线插补中一种截断误差补偿方法[J];机床与液压;2002年01期
3 游有鹏,王珉,朱剑英;参数曲线的自适应插补算法[J];南京航空航天大学学报;2000年06期
4 朱仕学;;不同方式的插补后加减速控制对加工精度影响的研究[J];制造技术与机床;2010年06期
5 王太勇;张志强;王涛;许爱芬;胡世广;赵丽;;复杂参数曲面高精度刀具轨迹规划算法[J];机械工程学报;2007年12期
6 蒋君侠;CNC系统参数曲线的快速插补算法[J];制造技术与机床;1999年12期
7 胡自化,李应明,陈超,李玉声,邓久生;平面和空间螺线的恒速插补算法[J];机械与电子;2001年03期
8 兰弼;杨建国;周虎;陈华江;;基于激光干涉仪的影像测量仪定位误差和补偿的研究[J];煤矿机械;2011年09期
9 余飚,陈统坚;双DDA圆弧插补公式误差分析[J];华南理工大学学报(自然科学版);1994年04期
10 熊学梅;用曲线回归方程实现非圆曲线的插补运算[J];江苏电机工程;1999年01期
11 刘白;复杂曲面加工直接插补技术的研究[J];贵州工业大学学报(自然科学版);2000年05期
12 马骏,宋颖慧,何永辉,赵万生,李培然;非圆二次曲线数控插补的单步追踪法的研究[J];电加工与模具;1995年02期
13 吴盛英;采样控制技术中直线插补实用算法[J];安徽工学院学报;1995年03期
14 徐元博,邓新治;园弧插补器插补其它二次曲线的方法[J];陕西工学院学报;1998年01期
15 禹宏云,任基重,庹春燕;基于极坐标的新型插补算法[J];机电一体化;2001年02期
16 薛峰,夏金兵,尹志强;半步偏差-几何最优法插补直线、圆弧软件的研究[J];机床与液压;2003年06期
17 叶伯生,窦哓牧,彭炎午;数控机床的螺旋线和正弦线插补[J];制造技术与机床;1993年08期
18 张洛平,吴宏,李万隆,李力千,吕占争,卢伟;CNC系统的数据处理[J];机电工程;1995年03期
19 王水来,朱志红,周云飞,周济,谢顺兴;自定义齿扇插补控制算法[J];中国机械工程;1996年02期
20 项占琴;螺纹加工的控制方法[J];机电工程;1996年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 胡自化;张高峰;李应明;;参数曲线的恒速通用插补原理与实例分析[A];面向21世纪的生产工程——2001年“面向21世纪的生产工程”学术会议暨企业生产工程与产品创新专题研讨会论文集[C];2001年
2 谭莹;漆兰芬;罗冶;;一种曲面拟和方法在复杂目标RCS计算中的应用[A];1999年全国微波毫米波会议论文集(上册)[C];1999年
3 赵恩旭;许镇琳;张世磊;刘旻;;基于DSP的BLDCM转子位置检测及其误差补偿研究[A];第11届全国电气自动化电控系统学术年会论文集[C];2002年
4 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
5 陈凯云;叶佩青;俞学兰;刘艳;梁巧云;;航空压气机叶片型面激光测量系统研究[A];中国仪器仪表学会第五届青年学术会议论文集[C];2003年
6 董泽;纪国瑞;王东风;韩璞;徐大平;;基于置信机的风电场风速预测误差补偿[A];全国第二届信号处理与应用学术会议专刊[C];2008年
7 张新敏;刘春哲;李雅峰;;基于单片机的标记打印机字符输出及显示[A];《制造业自动化与网络化制造》学术交流会论文集[C];2004年
8 吕科;;一种自由曲面的隐藏线消除算法[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展(上册)[C];1999年
9 赵学增;赵国鹤;代礼周;;单匝贯穿式电流互感器的误差分析与补偿[A];2002中国控制与决策学术年会论文集[C];2002年
10 杨新勇;黄圣国;;磁航向测量系统误差修正方法研究[A];中国仪器仪表学会学术论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张志强;数控系统参数曲线、曲面插补算法及加减速控制研究[D];天津大学;2008年
2 郝永江;复杂参数曲线曲面加工控制与状态监测技术研究[D];天津大学;2011年
3 王可;复杂异形螺旋曲面无瞬心包络铣削理论及应用技术研究[D];天津大学;2003年
4 李小武;非线性方程Newton型迭代解法与几何迭代算法[D];重庆大学;2011年
5 李彦征;基于多体系统运动学的数控插齿机加工误差分析与实验研究[D];天津大学;2004年
6 史旭光;智能控制系统理论应用于数控设备的若干关键问题研究[D];华南理工大学;2009年
7 林宝君;连杆裂解半自动生产线自动化系统的控制技术研究[D];吉林大学;2009年
8 赵丽;复杂自由曲面数控规划及其数据管理技术研究[D];天津大学;2009年
9 鞠华;逆向工程中自由曲面的数据处理与误差补偿研究[D];浙江大学;2003年
10 齐永岳;大范围二维纳米检测系统的设计研究[D];天津大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李鸥;基于前瞻—滤波的加减速控制方法的研究[D];中国科学院研究生院(沈阳计算技术研究所);2010年
2 李卉;螺旋曲面廓形的在线测量技术研究[D];沈阳工业大学;2005年
3 郭辰;多功能数控铣床几何误差补偿技术的研究[D];沈阳工业大学;2005年
4 冯明;超低旁瓣天线近场测量关键误差补偿技术研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
5 王晓露;基于单片机的旋转变压器—数字转换器的研究[D];西北工业大学;2006年
6 张晓龙;三轴数控机床通用几何误差软件补偿技术的研究[D];北京工业大学;2003年
7 赵静;三坐标测量机动态误差源分析与建模研究[D];合肥工业大学;2005年
8 史俊;大尺寸轴类零件智能量仪系统分析与误差补偿[D];吉林大学;2005年
9 马文涛;自由曲面研抛机床并联机构的运动误差分析与补偿[D];吉林大学;2005年
10 李丽霞;机床调整误差对弧齿锥齿轮齿面几何精度影响的研究[D];机械科学研究院;2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 威宁职业技术高级中学 安官跃;怎样才能上好三角函数[N];毕节日报;2009年
2 湖南省武冈二中 唐圣斌;例谈三角函数中“1”的替换[N];学知报;2011年
3 莱芜市凤城高级中学 李春霞;单位圆在三角函数中的教学功能探析[N];学知报;2011年
4 河南省淅川一高 汪海锋;三角函数易错问题辨析[N];学知报;2011年
5 江西省瑞金市第三中学 谢瑞明;《三角函数的图像和性质》在网络环境下教学的探讨[N];学知报;2010年
6 本报记者 周波;今年高考数学:文科三角函数更难[N];成都日报;2006年
7 莱芜市莱城区凤城高级中学高二数学组 张淑敏;“单位圆”之我见[N];学知报;2011年
8 吴卯臣;车削加工热误差产生及补偿方法[N];大众科技报;2008年
9 天津实验中学 王连笑;了解命题特色 抓准重点专项突破[N];中国教育报;2006年
10 李丽丽;高考数学题的思考与借鉴[N];鸡西日报;2007年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978