驅(qū)動(dòng)特性約束的加工路徑拐角光順?lè)椒ㄑ芯?/H1>
發(fā)布時(shí)間：2021-05-14 09:51
隨著航空航天、汽車制造、精密機(jī)械等領(lǐng)域的快速發(fā)展,復(fù)雜曲線曲面的拐角光順技術(shù)在高速高精度加工中起著越來(lái)越重要的作用。用于實(shí)際加工的刀具路徑通常是在理論曲線上按照給定的加工精度離散得到的一系列刀位點(diǎn),由離散刀位點(diǎn)組成的線性路徑得益于算法的簡(jiǎn)單方便,對(duì)復(fù)雜曲線曲面有很強(qiáng)的適應(yīng)性,被廣泛應(yīng)用于高速加工。但是,線性軌跡通常在拐角處斜率和曲率是不連續(xù)的,這將不可避免出現(xiàn)進(jìn)給率波動(dòng)和表面加工質(zhì)量下降等現(xiàn)象。擁有曲率連續(xù)的刀具路徑是高速高精度加工的基礎(chǔ),本文在構(gòu)造光順路徑計(jì)算插補(bǔ)點(diǎn)時(shí)綜合考慮了曲率連續(xù)（G2連續(xù)）、逼近誤差,和機(jī)床驅(qū)動(dòng)特性等因素。針對(duì)三軸數(shù)控加工,提出了一種基于雙三次Bezier曲線的外接局部插補(bǔ)方法。首先,借助凸包性質(zhì)確定出滿足最大逼近誤差要求的過(guò)渡曲線的控制點(diǎn)所在線段的位置;然后在G2連續(xù)和線段長(zhǎng)度約束下反算出過(guò)渡曲線的控制點(diǎn);最后,根據(jù)求出的控制點(diǎn)得到最終用于路徑光順的雙3次Bezier曲線。仿真結(jié)果顯示,該方法與內(nèi)接光順?lè)椒ㄏ啾?在常速加工下,能有效減少分軸加速度波動(dòng),提升機(jī)床的運(yùn)動(dòng)性能。該方法與傳統(tǒng)的點(diǎn)到點(diǎn)加工方式相比,加工效率提...
【文章來(lái)源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】：70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究的背景與意義
1.2 線性路徑高速高精度加工的實(shí)現(xiàn)方法
1.2.1 軌跡光順技術(shù)
1.2.2 速度規(guī)劃技術(shù)
1.2.3 樣條插補(bǔ)技術(shù)
1.3 論文主要內(nèi)容
2 三軸線性路徑外接局部插補(bǔ)方法
2.1 Bezier曲線基本原理
2.2 基于三次Bezier曲線的插補(bǔ)路徑構(gòu)造
2.2.1 三次Bezier曲線的構(gòu)造
2.2.2 線段長(zhǎng)度約束
2.2.3 近似誤差約束
2.3 本章小結(jié)
3 五軸線性路徑外接光順?lè)椒?br> 3.1 B樣條曲線基本原理
3.2 五軸線性路徑中拐角光順
3.2.1 雙三次B樣條曲線
3.2.2 過(guò)渡曲線控制點(diǎn)的配置形式
3.2.3 在長(zhǎng)度約束下的比例調(diào)節(jié)算法
3.3 五軸線性路徑中刀軸方向的光順
3.4 本章小結(jié)
4 進(jìn)給率規(guī)劃與混合路徑插補(bǔ)
4.1 進(jìn)給率規(guī)劃
4.2 混合路徑插補(bǔ)方法
4.2.1 參數(shù)化軌跡插補(bǔ)原理
4.2.2 計(jì)算插補(bǔ)點(diǎn)
4.3 本章小結(jié)
5 仿真與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
5.1 三軸線性軌跡拐角光順
5.1.1 多邊形線性軌跡仿真驗(yàn)證
5.1.2 葉型線性軌跡仿真驗(yàn)證
5.1.3 蝴蝶線性軌跡仿真與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
5.2 五軸線性軌跡拐角光順?lè)抡骝?yàn)證
5.2.1 二維菱形路徑光順
5.2.2 五軸線性路徑單個(gè)拐角光順
5.2.3 五軸線性路徑多個(gè)拐角光順
5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于單位球面生成的等距雙NURBS刀具路徑規(guī)劃[J]. 張守軍,張立強(qiáng),張君. 輕工機(jī)械. 2015(03)
[2]基于G2連續(xù)Bézier曲線的刀具軌跡壓縮算法[J]. 趙晟,畢慶貞,王宇晗,石璟,劉鋼. 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(05)
[3]數(shù)控加工中的二次曲線擬合與最優(yōu)插補(bǔ)控制算法[J]. 張梅,閆偉,袁春明,王定康,高小山. 中國(guó)科學(xué):信息科學(xué). 2011(11)
[4]國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床及其關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及展望[J]. 劉強(qiáng),李冬茹. 航空制造技術(shù). 2010(10)
[5]NURBS曲線的平滑自適應(yīng)插補(bǔ)算法研究[J]. 鄔再新,王佳,唐翠萍. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2010(04)
[6]高速加工中速度規(guī)劃算法的研究與實(shí)現(xiàn)[J]. 蓋榮麗,林滸,鄭飂默,黃艷. 小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng). 2009(06)
[7]NURBS曲線高速高精度插補(bǔ)及加減速控制方法研究[J]. 李思益,羅為. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2008(06)
[8]三次多項(xiàng)式型微段高速加工速度規(guī)劃算法研究[J]. 冷洪濱,鄔義杰,潘曉弘. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2008(02)
[9]數(shù)控系統(tǒng)的直線和S形加減速研究[J]. 陳友東,王田苗,魏洪興,潘月斗. 中國(guó)機(jī)械工程. 2006(15)
[10]數(shù)控加工運(yùn)動(dòng)的平滑處理[J]. 張得禮,周來(lái)水. 航空學(xué)報(bào). 2006(01)
博士論文
[1]高性能數(shù)控系統(tǒng)若干關(guān)鍵技術(shù)的研究[D]. 冷洪濱.浙江大學(xué) 2008
[2]數(shù)控系統(tǒng)的插補(bǔ)算法及加減速控制方法研究[D]. 趙巍.天津大學(xué) 2004
本文編號(hào)：3185438
本文鏈接：http://www.sikaile.net/kejilunwen/jiagonggongyi/3185438.html
【文章來(lái)源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】：70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究的背景與意義
1.2 線性路徑高速高精度加工的實(shí)現(xiàn)方法
1.2.1 軌跡光順技術(shù)
1.2.2 速度規(guī)劃技術(shù)
1.2.3 樣條插補(bǔ)技術(shù)
1.3 論文主要內(nèi)容
2 三軸線性路徑外接局部插補(bǔ)方法
2.1 Bezier曲線基本原理
2.2 基于三次Bezier曲線的插補(bǔ)路徑構(gòu)造
2.2.1 三次Bezier曲線的構(gòu)造
2.2.2 線段長(zhǎng)度約束
2.2.3 近似誤差約束
2.3 本章小結(jié)
3 五軸線性路徑外接光順?lè)椒?br> 3.1 B樣條曲線基本原理
3.2 五軸線性路徑中拐角光順
3.2.1 雙三次B樣條曲線
3.2.2 過(guò)渡曲線控制點(diǎn)的配置形式
3.2.3 在長(zhǎng)度約束下的比例調(diào)節(jié)算法
3.3 五軸線性路徑中刀軸方向的光順
3.4 本章小結(jié)
4 進(jìn)給率規(guī)劃與混合路徑插補(bǔ)
4.1 進(jìn)給率規(guī)劃
4.2 混合路徑插補(bǔ)方法
4.2.1 參數(shù)化軌跡插補(bǔ)原理
4.2.2 計(jì)算插補(bǔ)點(diǎn)
4.3 本章小結(jié)
5 仿真與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
5.1 三軸線性軌跡拐角光順
5.1.1 多邊形線性軌跡仿真驗(yàn)證
5.1.2 葉型線性軌跡仿真驗(yàn)證
5.1.3 蝴蝶線性軌跡仿真與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
5.2 五軸線性軌跡拐角光順?lè)抡骝?yàn)證
5.2.1 二維菱形路徑光順
5.2.2 五軸線性路徑單個(gè)拐角光順
5.2.3 五軸線性路徑多個(gè)拐角光順
5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于單位球面生成的等距雙NURBS刀具路徑規(guī)劃[J]. 張守軍,張立強(qiáng),張君. 輕工機(jī)械. 2015(03)
[2]基于G2連續(xù)Bézier曲線的刀具軌跡壓縮算法[J]. 趙晟,畢慶貞,王宇晗,石璟,劉鋼. 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(05)
[3]數(shù)控加工中的二次曲線擬合與最優(yōu)插補(bǔ)控制算法[J]. 張梅,閆偉,袁春明,王定康,高小山. 中國(guó)科學(xué):信息科學(xué). 2011(11)
[4]國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床及其關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及展望[J]. 劉強(qiáng),李冬茹. 航空制造技術(shù). 2010(10)
[5]NURBS曲線的平滑自適應(yīng)插補(bǔ)算法研究[J]. 鄔再新,王佳,唐翠萍. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2010(04)
[6]高速加工中速度規(guī)劃算法的研究與實(shí)現(xiàn)[J]. 蓋榮麗,林滸,鄭飂默,黃艷. 小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng). 2009(06)
[7]NURBS曲線高速高精度插補(bǔ)及加減速控制方法研究[J]. 李思益,羅為. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2008(06)
[8]三次多項(xiàng)式型微段高速加工速度規(guī)劃算法研究[J]. 冷洪濱,鄔義杰,潘曉弘. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2008(02)
[9]數(shù)控系統(tǒng)的直線和S形加減速研究[J]. 陳友東,王田苗,魏洪興,潘月斗. 中國(guó)機(jī)械工程. 2006(15)
[10]數(shù)控加工運(yùn)動(dòng)的平滑處理[J]. 張得禮,周來(lái)水. 航空學(xué)報(bào). 2006(01)
博士論文
[1]高性能數(shù)控系統(tǒng)若干關(guān)鍵技術(shù)的研究[D]. 冷洪濱.浙江大學(xué) 2008
[2]數(shù)控系統(tǒng)的插補(bǔ)算法及加減速控制方法研究[D]. 趙巍.天津大學(xué) 2004
本文編號(hào)：3185438
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