数控系统中C样条曲线插补方法的设计与实现-本科论文.doc

沈阳师范大学本科毕业论文―IV―【摘要】伴着科学技术的迅猛发展与不断进步，在精度要求比较高的的数控加工系统中，在整个机床的在单位时间内的加工速度、加工准确度等方面的的要求越来越高，为了满足加工产品的高性能与高质量，高速高精度数控系统正迅速发展。插补技术作为数控加工的关键技术，得以广泛的应用，插补的方式、算法的误差度和运算的效率，都决定了数控系统加工设备零件的复杂度、精度和效率。目前，国内外对于样条和直线插补技术的研究都已经很成熟。为此，在此基础上，本文主要研究CUBIC样条曲线插补技术在数控加工系统中的应用，主要从两方面来实现：（1）分析研究CUBIC样条插补技术的理论姿势，并将CUBIC样条插补技术合理的应用到数控加工系统中；（2）以C#为平台开发一个仿真验证系统，来验证CUBIC样条曲线的效果。【关键词】CUBIC样条，插补，数控系统，C#DesignandimplementationofnumericalcontrolsystemCsplineinterpolationmethod【Abstract】WiththerapiddevelopmentofscienceandtechnologyadvancesinprecisionCNCmachiningsystemsforprocessingefficiency,precisionmachiningincreasinglydemanding,inordertomeetthehigh-performanceandhigh-qualityprocessedproducts,high-speedprecisionCNCsystemsarerapidlydeveloping.InterpolationtechnologyasakeytechnologyofCNCmachining,canbewidelyusedinterpolationmethods,thedegreeoferrorandcomputationalefficiencyofthealgorithm,boththecomplexityofthedecision,theCNCmachiningaccuracyandefficiencyofequipmentparts.Currently,forsomeinterpolationtechnologyresearcheshavebeenverymature,therefore,onthisbasis,thispaperstudiesCUBICsplineinterpolationtechnologyinCNCmachiningsystems,toachievetwomajorareas:(1)AnalysisoftheoreticalpostureCUBICsplineinterpolationtechnology,andreasonableCUBICsplineinterpolationtechniqueappliedtoCNCmachiningsystems;(2)WithC#asaplatformtodevelopaverificationsystemtoverifytheeffectofCUBICsplinesimulation.【Keywords】CUBICsplineinterpolation,numericalcontrolsystems,C#目录1绪论11.1数控技术概述11.2数控插补技术概述及发展21.3课题的主要意义及本论文的主要的研究内容42插补原理62.1插补的概念62.1.1插补模块在数控系统软件中的作用62.1.2数控机床的运动特点62.2评价插补算法的指标82.2.1稳定性指标82.2.2插补精度指标92.2.3合成速度的均匀性指标92.3插补的分类102.3.1脉冲增量插补(行程标量插补)102.3.2数字增量插补(时间标量插补)102.3.3数据采样插补算法112.3.4逐点比较法113数控系统C样条曲线插补算法实现133.1数据点参数化133.2C样条数据点拟合143.3C样条插补154数控系统插补软件设计164.1软件开发工具介绍164.1.1.NETFramework164.1.2VisualStudio2005介绍164.1.3C#介绍174.2数控系统插补软件设计184.2.1系统目标184.2.2系统功能结构184.2.3业务流程图184.2.4程序运行环境195数控系统插补软件的实现205.1开发工具及环境配置205.2系统的实现225.2.1系统主界面225.2.2路径点个数设置235.2.3路径点坐标修改245.2.4原始连线绘图245.2.5拟合曲线绘图25后记27参考文献28附录一：程序代码29-35-1绪论1.1数控