曲线的三参数路径规划车削插补算法研究.pdf

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曲线的三参数路径规划车削插补算法研究米磊1，唐秋华1，李明1”，曹俊1algorithm丽th余震1，易引言parametersQiu—hual，LICurve(1．武汉科技大学机械自动化学院，湖北武汉430081；2．武汉科技大学理学院，湖北武汉430081)turninginterpolationthreepathplanningJunlturning；tri-parameters0数控加工技术是衡量一个国家机械制造水平高低的重要指标[1-2]，插补算法是数控加工的核心问题，对数控系统的稳定性和算法精度有着直接影响。在数控加工工业实践中，直线插补、圆弧插补和螺旋线插补是当前的数控技术最普遍的几种插补方法。对于非直线、非圆弧曲线母线工件来说，一般通过二次样条曲线拟合、三次样条曲线拟合等方法进行插补。这些方法虽然有效解决了复杂曲线、曲面的数控加工难度，但仍存在一定的误差。对于复杂曲线、曲面的数控加工，研究相关的插补算法、减小插补误差是关键和一个很好应用高速计算机和数据处理能力强的数控系统，机电工程DOI：10．3969／j．issn．1001—4551．2013．09．001置决策变量，并进行取值判别，通过3个参数联动对曲线进行插补运算，优化加工过程中刀具的路径，并应用于相关的实例分析。YUZhenl，YILeil，TANGMin91’_，CAO(1．CoHegeand430081，China)的切人点。第30卷第9期2013年9月摘要：为了保证数控加工中复杂曲线零件的车削加工精度，在普通二参数车削加工的基础上，提出了一种三参数路径规划车削插补算法。该算法将复杂曲面数控加工插补过程的路径规划分解为若干插补点之间的最优路径搜索和选取问题，根据不同加工要求设研究结果表明，该优化算法能保证加工曲线的光滑性，有利于提高曲线的加工质量，并且该算法还具有计算规模小、求解迅速、数控加工插补误差小等优点。关键词：数控车削；三参数曲线插补；路径规划算法中图分类号：THl66；TG51；TP391文献标志码：A文章编号：1001—4551(2013)09—1033—05Automation，WuhanTechnology，WuhanSciences，Wuhanproposed．Thedecomposedpoints．DecisionadjustmentproposedJournalofMachineryUniversityScience430081，China；2．CollegewithCanguaranteedapproach，andimproved，alsoachieved．收稿日期：2013—05—29基金项目：国家自然科学基金资助项目(51275366，51175395)；湖北省博士后科技活动项目择优资助项目(2011)；冶金工业过程系统科学湖北省重点实验室开放基金资助项目(Y201109)；武汉科技大学青年科技骨干培育计划资助项目(201xz030)作者简介：余震(1973一)，男，安徽岳西人，博士后，主要从事精密机电一体化设备开发、超精密现代加工技术研究及现代制造技术路径规划方面的研究．E—mail：[e-mail]＆ElectricalEngineeringV01．30No．9Sep．2013Abstract：AimingmaintainingthemachiningcomplexinCNCturning，aalgorithmparametembasedordinaryWasprocessintooptimalsearchingselectingproblembetweenseveralvariableset，valuediscriminatedcordingrequirements，thuswereintegratedachieveCllln，e，andtoolaccomplished．Accordingrelatedcalcdationexamples，theresetsindicatethatsmoothnessprocessingbethroughqualityislowercomputationalscale，smallersolu·tiontimelessareKeywords：CNCinterpolation；pathataccuracycomponentstwowastoparts1curveonae—error
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复杂曲线的车削误差参数分析三参数车削插补算法及实现Y。)点处，刀尖位于只(石⋯‰)位置，刀具倾角为0。至D川(菇。+。，Y川)处；同时，为了保证刀具刀尖方向0川P7川沿着被加工圆弧母线的法线方向，数控系统通过交叉耦合”圳、一阶泰勒展开、高