曲面笔式加工刀位点曲线的实时拟合.pdfVIP

Techn0I。gyand 工艺与检测 曲面笔式加工刀位点曲线的实时拟合 孟书云 (南京工程学院 自动化学院，江苏 南京 211167) 摘 要：针对 曲面高速高精度加工问题 ，给出一种刀位点轨迹实时生成算法。该方法的实现包括曲面上离散 刀触点的生成和基于三次非均匀B样条 曲线的刀位点轨迹实时高精度拟合两部分。第一部分，由 导动 曲线和刀触点轨迹的运动学关系，通过计算导动 曲线参数，间接得到投影在 曲面上的离散刀触 点；第二部分。通过合理参数化、构建模长因子等实现刀位点参数曲线的分段实时拟合。仿真实例表 明该算法简单易于编程，曲线拟合精度高，适用于 自由曲面笔式加工中刀具路径计算与生成，从而满 足复杂 曲面高性能数控加工需求。 关键词 ：复杂 曲面 B样条曲线 刀位点轨迹 中图分类号 ：TP391．7，TG659 文献标识码 ：A Real—-timegenerationofcutterlocationcurvesforpen-cuttingofsculpturedsurface MENG Shuyun (SchoolofAutomation，NanjingInstituteofTechnology，Nanjing211167，CHN) Abstract：Aimedatthehighspeedandhighprecisionmachiningofsculpturedsurface，analgorithm isproposedon thereal—timegenerationofcutterlocationcurves．Thisalgorithm includesthegenerationofdiscretecut— tercontactpointsandreal-timehighprecisionfittingofcutterlocationpointsbased oncubicB_’spline curves．Thefirststageisthattheparameterofdrivingcurvescan becalculatedbasedonTaylorseries expansionaccordingto thekinematicsand geometricrelation between cuttercontactlociand driving curves．Thencuttercontactpointsonthesurfacecanbeindirectlyachieved．Thesecondisthatcutter locationcurvesarefittedsectionbysectionbyrationalparameterizati0nandconstructingmodulegene． Examplesandanalysisresultshaveindicatedthatthealgorithm issimpleandpronetoprogram．Theal- gorithm canrealizethetoolpathregenerationandsatisfythedemandforthehighprecisionofNCmachi— ning． Keywords：SculpturedSurface；B—splineCurveI，CutterLocationCurve 复杂 曲面常规加工是将刀位点轨迹处理成大量直 加工刀位点轨迹规划，在反求控制定点时涉及求取边 线或圆弧组成的加工代码，由CNC系统内简单曲线插 界切矢，而拟合曲线对边界条件敏感，选取不当会使拟 补功能，生成控制指令来驱动伺服系统。这会使加工 合曲线畸变 6；Ch