基于弦截法的样条曲线插补方法技术

本发明专利技术涉及基于弦截法的样条曲线插补方法，应用于数控系统中的样条插补，包括以下步骤：根据加工时的刀具进给速度、样条曲线方程和插补周期创建构造方程，构造方程的根即为插补参数；然后利用构造方程并运用弦截迭代法求出插补参数，其中插补参数的初始值采用泰勒预测方程和阿当姆斯预测方程预测；将求出的插补参数代入样条曲线方程，得到各个运动轴的实际刀具进给量。本发明专利技术方法运算量小，数控机床的执行效率高；本发明专利技术考虑了弦高误差的限制，保证了加工的轮廓精度；弦截法具有超线性的收敛性，因此用这种方法计算插补参数时，收敛速度快，运算量小，稳定性好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于数控加工的样条曲线插补方法，具体地说是根据样条曲线插补原理采用弦截法计算插补参数的方法。
技术介绍
传统数控加工系统只能实现圆弧和直线插补，在加工复杂型面零件时，需要经过CAD建模后再借助于CAM离线编程系统进行曲线离散化，生成大量的微小圆弧或直线段来进行加工。这种加工方法的问题首先是程序量大，增加了CAD/CAM与CNC之间的通信负担，同时增大了CNC的预处理工作量；另外，小线段作为刀具轨迹破坏了表面光滑性，频繁加减速容易引起机床震动并加快刀具磨损，最终使加工零件尺寸精度和表面精度都受到限制。针对小线段逼近参数曲线存在的不足，一些高档数控系统如FANUC、SIMENS等实现了样条曲线插补功能。样条插补技术改变了传统的小线段逼近参数曲线的方法，而直接对参数曲线进行插补，简化了加工代码，缩短了程序的传输时间，同时减少了精度损失。由于样条曲线不仅能精确统一表示标准解析曲线和自由曲线，而且它的形状控制功能也特别强大灵活，因此将样条插补技术应用在数控加工本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于弦截法的样条曲线插补方法，应用于数控系统中的样条插补，其特征在
于包括以下步骤：
根据加工时的刀具进给速度、样条曲线方程和插补周期创建构造方程，构
造方程的根即为插补参数；
然后利用构造方程并运用弦截迭代法求出插补参数，其中插补参数的初始
值采用泰勒预测方程和阿当姆斯预测方程预测；将求出的插补参数代入样条曲
线方程，得到各个运动轴的实际刀具进给量。
2.根据权利要求1所述的基于弦截法的样条曲线插补方法，其特征在于：
所述构造方程为f(ξ)＝||C(ξ)-C(ui)||-V(ui)T，其中C(u)为样条曲线方程，ui为
当前的插补参数，ξ表示要计算的下一个插补参数ui+1，T为数控系统的插补周期，
V(ui)为加工时的刀具进给速度。
3.根据权利要求1所述的基于弦截法的样条曲线插补方法，其特征在于：所述
运用弦截迭代法求出插补参数具体为：
采用弦截迭代公式ξk+1=ξk-f(ξk)(&xi...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙一兰，杨东升，王允森，盖荣丽，邵新龙，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳计算技术研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：