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* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 1.实时刀具轨迹生成技术 对于曲面CNC直接插补加工，除了要保证编程精度和无干涉外，更关键的是如何满足实时性要求。因此，需要寻求合适的求解策略和高效的算法。 在刀具干涉检测处理方面，需设计高效的无干涉刀具轨迹生成算法，有效地解决三坐标多种刀具(包括球头刀、平底刀和圆角立铣刀)加工的实时全域干涉检测处理以及五坐标加工的实时刀头干涉检测处理问题。 此外,由于基于上述刀具轨迹生成方法的曲面加工是两次插补(粗插补和精插补)过程，如何获得更理 想的型面逼近精度、运动平稳性和更强的刀具轨迹处理能力。 在刀具轨迹规划方面，需设计适合于实时处理的加工路径规划算法，在此基础上，解决组合曲面加工和曲面粗加工的实时加工路线规划问题。 2.行距控制技术 走刀行距的大小是影响曲面加工精度和效率的重要因素。为了既满足加工精度和粗糙度要求，又要有较高的生产效率，必须合理确定行距。 3.进给速度控制技术 进给速度的大小不仅决定着加工效率，而且对加工表面质量有着重要的影响，同时，进给速度的剧烈变化还将严重影响刀具寿命。因此，应尽可能保持高且稳定的刀具相对加工表面的进给速度。但由于曲面形状复杂，恒表面的进给速度必将导致机床各坐标轴速度的不断变化，当进给速度较高或速度变化过大时，将产生较大的几何轨迹误差；另外，由于机械运动部件存在惯性，在机床的启动、停止和速度变化时都必须以平滑的速度过渡，以防止产生运动冲击而影响加工精度以及机床和刀具的寿命。因此，进给速度又必须根据曲面形状和机床动力特性对指令速度给予必要的修调，并在速度需要变化时采取合适的速度曲线实现平滑过渡。 4.误差补偿技术 加工过程中工艺系统误差是影响加工精度的最重要因素，但传统的离线编程加工方法，由于NC代码中缺少曲面零件的几何信息，及曲面与刀具啮合关系，从而难以在CNC上对工艺系统误差引起的加工误差进行动态补偿。曲面CNC直接插补加工方法为该误差的补偿提供了潜在的可能，因此如何实现工艺系统误差补偿对于曲面CNC直接插补加工技术具有重要意义。 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 标题 * 标题 * 标题 * 曲面CNC直接插补加工的关键技术 * 1.实时刀具轨迹生成技术 2.行距控制技术 3.进给速度控制技术 4.误差补偿技术 NURBS插补-优越性 * NURBS直接插补技术逐渐在数控机床中占据重要的地位。 NURBS直接插补的优越性主要表现在以下几个方面: (1)程序代码量极大地减少。由于不再采用直线或圆弧去逼近，程序代码量通常是原来的1/10一1/100; (2)无需向CNC进行高速的程序传输; (3)提高加工效率。避免了直线插补时拐角处的冲击和反复的加减速过程，速度变化平滑，缩短加工时间; (4)提高加工质量。刀具沿NURBS曲线驱动，消除了传统直线或圆弧插补的不精确问题，轨迹更为准确、平滑。 NURBS * NURBS是Non-Uniform Rational B-Splines的缩写，是非均匀有理B样条的意思。 具体解释是： 　　 非均匀性：指一个控制顶点的影响力的范围能够改变。当创建一个不规则曲面的时候这一点非常有用。 　　 有理：指每个NURBS物体都可以用有理多项式表达式来定义。 　　 B样条(基础样条)：指用路线来构建一条曲线，在一个或更多的点之间以内插值替换的。 　　NURBS就是专门做曲面物体的一种造型方法。NURBS造型总是由曲线和曲面来定义的，所以要在NURBS表面里生成一条有棱角的边是很困难的。就是因为这一特点，可用它做出各种复杂的曲面造型和表现特殊的效果，如人的面貌或流线型物体等。 NURBS * 它是80年代中期才逐渐发展起来的描述自由曲线曲面的方法; 1991年被国际标准化组织定为STEP中的唯一数学方法，成为自由型零件和产品的唯一表达形式; 并将它作为工业CAD几何造型的标准。 NURBS方法是为了找到与描述自由型曲线曲面的B样条方法相统一的又能精确表示二次曲线与曲面的数学方法。 NURBS * NURBS方法在CAD/CAM与计算机图形学领域获得越来越广泛的应用，这是因为它具有以下优点： (l)为标准解析形状和自由形状提供了一种统一数学表达形式； (2)操纵控制顶点和权因子，为设计各种各样的形状提供了极大的灵活性； (3)计算速度很快而且稳定； (4)NURBS有明显的几何解释，对设计员特