隨著數(shù)控技術(shù)的高速發(fā)展,五軸數(shù)控機(jī)床以其適用性好、加工精度高、加工效率高等優(yōu)點(diǎn),在復(fù)雜造型零件的加工中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。NURBS曲線作為復(fù)雜造型零件數(shù)字化制造中的關(guān)鍵技術(shù),其插補(bǔ)精度直接影響零件的加工精度。針對(duì)傳統(tǒng)插補(bǔ)方法存在復(fù)雜曲線拐點(diǎn)處擬合效果不好、傳統(tǒng)機(jī)床速度規(guī)劃算法加速度反復(fù)突變,導(dǎo)致加工誤差大、加工效率低的問(wèn)題,本文利用五軸數(shù)控機(jī)床開展了雙NURBS插補(bǔ)技術(shù)研究。主要工作內(nèi)容和研究成果如下:（1）研究了基于角度平滑的雙NURBS擬合算法。針對(duì)當(dāng)前加工路徑不滿足二階連續(xù)性的問(wèn)題,提出基于角度平滑的雙NURBS擬合算法。首先,通過(guò)求解加工路徑曲率半徑,得到加工軌跡上的速度敏感點(diǎn);其次,對(duì)刀具路徑速度敏感點(diǎn)處數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算,得到速度敏感點(diǎn)處路徑曲線參數(shù)與弧長(zhǎng)信息的對(duì)應(yīng)關(guān)系;然后,通過(guò)同步雙NURBS模型,獲取刀具位置數(shù)據(jù);最后,開展與泰勒二階插補(bǔ)算法的對(duì)比實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明,本文方法能夠得到一條擬合精度較高且滿足G²連續(xù)的刀具運(yùn)動(dòng)軌跡信息。（2）研究了基于數(shù)控機(jī)床伺服性能的S形速度規(guī)劃算法。針對(duì)傳統(tǒng)速度規(guī)劃方法未考慮機(jī)床結(jié)構(gòu),造成機(jī)床各軸進(jìn)給速度、加速度超過(guò)... 

【文章來(lái)源】：南昌航空大學(xué)江西省

【文章頁(yè)數(shù)】：65 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

路徑平滑圖

技術(shù)路線圖

機(jī)床總共包括十二種形式。理想狀態(tài)下的機(jī)床三個(gè)直線軸相互垂直[46]，在無(wú)機(jī)床本身結(jié)構(gòu)誤差下，通過(guò)對(duì)五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行運(yùn)動(dòng)求解，將加工數(shù)據(jù)即刀具中心點(diǎn)軌跡信息和刀軸位置轉(zhuǎn)化為數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)[47]，通過(guò)對(duì)理想運(yùn)動(dòng)模型的求解，結(jié)合機(jī)床結(jié)構(gòu)，進(jìn)行控制，完成加工[48]。2.2 五軸機(jī)床坐標(biāo)變換2.2.1 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)變換在空間坐標(biāo)系運(yùn)動(dòng)中的運(yùn)動(dòng)典型體jB ，與其對(duì)應(yīng)的相鄰低序體iB 的理想轉(zhuǎn)動(dòng)方式等價(jià)于坐標(biāo)系j j j jO x y z 相對(duì) i i i iO x y z 的轉(zhuǎn)動(dòng)方式。我們把基本轉(zhuǎn)動(dòng)表示為各種旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)形式中，分別繞坐標(biāo)軸 X、Y、Z 的轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖 2-1 所示，通過(guò)三種基本轉(zhuǎn)動(dòng)能夠得到任何復(fù)雜形式的轉(zhuǎn)動(dòng)。研究坐標(biāo)系的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，即將坐標(biāo)系之間的復(fù)雜轉(zhuǎn)動(dòng)分解，可以將任意形式的運(yùn)動(dòng)分解成三種基本旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，分別繞 X 軸旋轉(zhuǎn)、繞 Y 軸旋轉(zhuǎn)、繞 Z 軸旋轉(zhuǎn)，最后再用適當(dāng)方法合成。坐標(biāo)系 j j j jO x y z 分別繞坐標(biāo)系 i i i iO x y z 的 X、Y、Z 軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的變換矩陣如下所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]分布式多軸運(yùn)動(dòng)控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 李順.電子科技大學(xué) 2018
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本文編號(hào)：3137019