导读:本文包含了高速插补论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:数控加工,NURBS曲线,前瞻速度规划,插补算法
高速插补论文文献综述
杨珖[1]（2019）在《高速加工数控系统NURBS曲线前瞻直接插补关键算法研究与实现》一文中研究指出传统的基于连续微段的插补方式在复杂曲线曲面高速加工中遇到瓶颈。随着现代制造业中对精度和效率要求的提高,NURBS(Non Uniform Rational B-Spline,非均匀有理B样条)曲线直接插补技术应运而生。NURBS曲线直接插补技术不仅能有效提高零件的表面质量和加工效率,还能降低数据传输和存储的负担,是数控加工领域的一项先进技术。本文对高速加工数控系统NURBS曲线直接插补关键算法开展研究,研究的主要内容如下:首先,研究了NURBS曲线的数学基础。给出了NURBS曲线的两种表示形式,为满足数控系统的实时性要求,使用预处理矩阵法进行NURBS曲线的求值求导。针对插补点参数求解问题,提出了基于FV迭代的NURBS曲线插补点参数预估校正求解算法,有效控制了速度波动率,同时减小了计算量。然后,建立了一种NURBS曲线直接插补的速度约束模型。推导了NURBS曲线曲率对速度的约束;对加减速控制算法开展研究,为平衡加减速柔性与计算实时性,使用S形加减速控制算法,推导了算法的求解流程。在此基础上探讨了两种约束之间的关系,建立了一种NURBS曲线直接插补的速度约束模型。接下来,提出了一种考虑曲率对速度持续约束的NURBS曲线前瞻预插补算法。算法基于曲率对速度的约束,对NURBS曲线进行自适应分段,保证了曲线曲率对速度的持续约束,降低了后续处理的难度。提出了一种面向S形加减速双向前瞻速度规划的反向牵连速度求解算法,算法有效解决了双向前瞻速度规划中S形加减速引发速度突变的问题,确保了速度规划的安全。最后,验证了本文提出的理论和算法。实验结果表明,所提出的NURBS曲线前瞻直接插补关键算法能够有效控制弓高误差、各运动学参数和速度波动率,适用于NURBS曲线的高速加工。(本文来源于《浙江大学》期刊2019-05-01）
李浩,吴文江,陈渌萍,韩文业,郭安[2]（2018）在《适用于高速高精加工的椭圆弧平滑压缩插补算法》一文中研究指出为了实现离散小线段形式下椭圆弧的高速高精加工,提出了一种椭圆弧平滑压缩插补算法.该算法根据双弓高误差限制,从由离散小线段构成的加工路径中识别出连续微小线段加工区域.在连续加工区域中,根据离散指令点的曲率值,对曲率极值点和拐点进行拟合,将折线加工路径转化为平滑的二次有理Bézier曲线;然后,利用曲线特征识别出椭圆弧,并转换为几何形式;最后,将相邻椭圆弧段合并后,进行插补计算.试验结果表明,该算法降低了速度的频繁波动,实现椭圆弧的高速高精加工.(本文来源于《小型微型计算机系统》期刊2018年03期）
赵大兴,田正阳,余金舫,丁国龙[3]（2017）在《基于速度直接调节的微小线段高速插补方法》一文中研究指出在分析连续微小线段运动规律的基础上,结合S型曲线加减速运动规律的优点,提出了直接调速法模型,建立了过渡曲线关于线段夹角的参数方程。考虑到最大加速度和轮廓加工精度的要求,给出了过渡曲线最优解的计算方法。根据直接调速法模型确定了过渡曲线的插补算法,接着进行了仿真。仿真结果表明:根据直接调速法确定的过渡曲线能够保证整个加工轨迹曲率变化连续,加工速度快,转接区域加工时间可缩短(33~50)%。(本文来源于《机械设计与制造》期刊2017年S1期）
张磊[4]（2017）在《高速数控加工的速度自适应叁次多项式前瞻插补算法研究与实现》一文中研究指出高速数控加工系统在现代制造业中占据至关重要的地位,进给速度和加工精度是评价该系统性能的关键性指标。在高速加工过程中,速度突变点的存在造成进给速度和进给方向急剧变化,严重影响加工精度。因此,前瞻插补技术被引入到数控系统中并得到了广泛应用,较好地解决了这个问题。为了在数控加工中预先发现速度突变点、平稳经过插补点和防止速度突变引起的机床振动,本文结合NURBS曲线插补,提出了速度自适应叁次多项式前瞻插补算法,并且建立了该算法的通用模型。首先根据NURBS曲线的相关计算值,由曲线中插补点曲率的变化总结了速度突变点的判定标准,确定了速度突变点的位置。接着根据速度突变点对加工曲线进行分段处理,提出了基于弓高误差和叁次多项式加减速的突变点速度局部最优解。然后通过分析突变点处速度的嵌套关系,给出了前瞻距离的有效计算方法。最后根据计算减速点位置的要求,在前瞻范围内进行反向插补,提出了进给速度的实时优化方案。本文通过两种不同的轨迹曲线对提出的速度自适应叁次多项式前瞻插补算法进行了仿真验证,并与基于S型加减速算法和传统叁次多项式加减速算法进行了性能对比仿真,结果验证了该算法比S型加减速算法的运行时间减少了1.62%,比传统叁次多项式加减速算法的最大弓高误差减少了6.77‰。此外,本算法在润金科技数控加工平台中进行了试用,其单次插补时间最大为0.261ms,完全满足该系统设定最大插补时间1ms的要求。(本文来源于《长安大学》期刊2017-04-11）
易志福[5]（2017）在《高速高精度NURBS插补算法研究及其插补器实现》一文中研究指出非均匀有理B样条(Non-Uniform Rational B-spline,NURBS)曲线插补技术在数控插补技术中被广泛应用,同时也是插补算法的研究热点和重点。本文对相邻敏感点区域速度轨迹规划插补算法进行重点研究,以提高运动学性能和保证加工精度为目的,提出了针对敏感点区域的速度规划和加减速方案。首先对NURBS曲线进行阐述,给出了DeBoor算法计算NURBS曲线的点坐标和导矢的方法,并采用二阶泰勒展开式方法进行曲线参量计算。而后给出敏感点类型与搜索方法,并从相邻敏感点区域速度规划互不交叉的情况入手,针对不同相邻敏感点自适应速度采用了对应的S型加速度轨迹曲线速度规划。同时提出了在断点处采取速度调整方法,进一步平滑敏感点附近速度轨迹。其后讨论了相邻敏感点区域速度规划交叉类型,并针对各种交叉类型给出了相应的判别依据与速度轨迹规划方案,而且提出了针对特定交叉类型的中间速度搜索方法。考虑到相邻敏感区域速度轨迹规划的交叉影响,提出了针对整个NURBS曲线的相邻敏感点区域交叉的速度轨迹规划和加减速方案。最后,利用具有高速计算能力的DSP芯片,完成了NURBS曲线插补器在硬件上的实现。而后对本文提出的NURBS曲线插补算法进行软件仿真分析和实验验证,表明了本文提出的NURBS曲线插补算法相对于一般方法的优越性。(本文来源于《合肥工业大学》期刊2017-04-01）
张万军,张峰,张万良,张国华,张利民[6]（2015）在《高档数控机床B样条曲线高速实时插补研究》一文中研究指出为了解决高档数控机床在B样条曲线加工时存在插补计算量大、型值点确定比较麻烦、控制精度不高等问题,提出了一种B样条曲线高速实时插补的方法。经具体实例在MATLAB 7.0上仿真,结果表明插补误差明显减小、控制精度显着提高,满足高速、高精度实时插补的要求。对应用该插补算法解决B样条曲线插补等问题具有重要的现实意义。(本文来源于《制造技术与机床》期刊2015年08期）
杨萍,杨明泰,张阳阳[7]（2015）在《高速数控加工中NURBS曲线拟合及插补技术的研究》一文中研究指出通过分析现代数控系统中自由曲面插补算法的特点,提出了基于最小二乘法的NURBS曲线拟合算法和基于弧长参数补偿的NURBS插补技术。采用最小二乘法拟合NURBS曲线,能获得光滑的刀具加工路径,并且在一定范围内能复原曲线的设计轮廓。参数补偿的NURBS插补方法,以泰勒展开法得到的插补参数作为临时插补点,利用该插补法能显着减小速度波动,可将速度控制在理想的范围内,可进一步提高加工精度并减小数控机床的振动。仿真实验表明:该算法简明高效、易于实现,能够满足现代数控系统的要求。(本文来源于《中国机械工程》期刊2015年12期）
金永乔[8]（2015）在《微小线段高速加工的轨迹优化建模及前瞻插补技术研究》一文中研究指出高速加工技术在航空航天、汽车、模具等制造业中应用广泛,是提高加工质量和效率的重要手段,国际生产工程学会(CIRP)将高速加工技术确定为21世纪制造技术的中心方向之一。微小线段是叶轮、叶片、模具等复杂曲面零件加工路径的最广泛表达形式,微小线段路径高速加工已成为复杂曲面零件高速加工核心技术之一。微小线段路径中转角一阶不连续特性会导致频繁加减速,成为数控机床高速平稳运动的瓶颈。连续微小线段转角速度平滑和跨段速度规划是连续微小线段插补的最大难题,至今仍是先进数控系统制造商用于提高曲面加工效率和质量的热点技术。本文提出了一种G~2连续B样条全局光顺算法及插补技术,以及一种基于转角误差分配的连续微小线段转角局部光顺和转角速度优化方法,实现了基于前瞻窗口的连续微小线段实时光顺、转角速度优化和综合约束下跨段自适应速度规划,将上述方法集成于开放式数控系统中,实现了微小线段轨迹的高速加工,验证了本文所提出方法的有效性和实用性。主要研究内容和创新性成果如下:(1)提出了微小线段路径G~2连续全局光顺和线性/样条混合路径跨段加减速方法。运用叁次B样条插值拟合算法实现了微小线段路径的数据压缩和G~2连续全局光顺;提出了基于减速特征方程的S曲线加减速策略,在满足机床加减速特性和刀路轨迹几何特性对进给速度及加速度约束下,对生成的线性/样条混合路径进行了跨段前瞻速度规划。该方法适用于短而数量多的密集线段路径和转角很小的平缓路径,可大幅提高进给速度平稳性和加工效率。勺模加工实验中,与不采用该方法相比,该方法提高加工效率约4倍。(2)建立了叁轴线性刀具路径转角误差分配模型和转角速度优化方法。以获取最优转角过渡速度为目标,将系统设定精度分配为光顺近似误差和插补弓高误差,在误差约束下,用Bézier过渡曲线对(BTP)实现了线性路径转角的光顺,同时考虑机床各轴伺服能力约束,运用前瞻功能实现了微小线段刀路的实时插补。面具加工实验中,与不采用转角误差分配模型方法相比,在保证轨迹精度前提下,该方法可以将加工时间缩短25%。(3)建立了五轴工件坐标系下的线性刀具路径的转角误差分配模型和工作坐标下的线性刀具路径的G~2连续实时拟合方法。将系统设定精度分配为刀尖点和刀轴点的光顺近似误差和插补弓高误差,在线段连接处插入两条叁次Bézier曲线,将工作坐标下的线性刀具路径实时拟合为G~2连续的双样条轨迹。该算法满足了近似误差约束、参数化同步约束和曲率连续约束等条件,进一步综合考虑曲线过渡误差与插补误差、最大切向加速度/加加速度、机床各轴伺服能力等约束条件,进行了自适应速度规划,实现了五轴微小线段的高速加工。通过仿真和实验,该算法在五轴线性刀具路径光顺、转角速度平滑、转角轨迹精度控制方面具有良好的效果。(4)研究了通过给伺服电机施加正反方向激励获取机床各轴速度-加速度包络图的实验方法。通过对包络图中速度和加速度可行范围分析,采用最大值匹配法和自适应匹配法,得到了优化的最大速度和最大加速度约束值,并将约束值应用于数控系统插补运算。(5)开发了基于多线程并发执行管理调度机制的开放式数控系统,并对本文高速微小线段插补算法进行了集成应用。将叁次B样条全局光顺算法和基于转角误差分配模型Bézier转角过渡算法集成应用在广州数控GSK27全数字总线式高档数控系统中,实现了模具的高速加工。将基于五轴转角误差模型工件坐标系局部光顺算法和辨识的参数集成应用于广州数控GSK25i五轴联动加工数控系统中,应用于模具高速铣削和复杂空间曲线零件加工。(本文来源于《上海交通大学》期刊2015-05-01）
许晨伟,姚进[9]（2014）在《微线段高速加工的圆锥截线拐角插补算法》一文中研究指出针对数控高速加工时微小线段拐角过渡的平滑问题,建立基于2次有理Bézier形式的圆锥截线拐角过渡矢量模型,推导3种类型的园锥截线过渡曲线的最大轮廓偏差和最大曲率计算公式,提出一种微小线段间圆锥截线拐角过渡的插补算法。算法可在满足轮廓加工精度和相邻小线段长度的条件下选择圆锥截线的权因子,确定圆锥截线拐角过渡曲线的类型;根据数控系统的动态响应能力、弓高误差和过渡曲线多步转接的要求,确定拐角曲线过渡的最大加工速度;进一步提出通过修改圆锥截线的权因子实现拐角曲线的加工速度与各直线段路径的进给速度衔接过渡的前瞻处理方法。与圆弧拐角过渡的对比结果表明,算法可有效提高微小线段间的拐角加工速度,缩短数控加工时间。(本文来源于《四川大学学报(工程科学版)》期刊2014年05期）
余道洋,韩江,赵韩[10]（2014）在《基于量子框架的高速高精度NURBS插补器研究》一文中研究指出研究了高速高精度NURBS曲线插补算法,提出了一种基于量子框架软件总线结构的嵌入式数控系统,以NURBS曲线高速高精度插补器活动对象为例研究了活动对象构建方法。最后通过螺旋转子摆线段加工实验验证了所提出理论和算法的正确性。(本文来源于《中国机械工程》期刊2014年10期）
高速插补论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
为了实现离散小线段形式下椭圆弧的高速高精加工,提出了一种椭圆弧平滑压缩插补算法.该算法根据双弓高误差限制,从由离散小线段构成的加工路径中识别出连续微小线段加工区域.在连续加工区域中,根据离散指令点的曲率值,对曲率极值点和拐点进行拟合,将折线加工路径转化为平滑的二次有理Bézier曲线;然后,利用曲线特征识别出椭圆弧,并转换为几何形式;最后,将相邻椭圆弧段合并后,进行插补计算.试验结果表明,该算法降低了速度的频繁波动,实现椭圆弧的高速高精加工.
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
高速插补论文参考文献
[1].杨珖.高速加工数控系统NURBS曲线前瞻直接插补关键算法研究与实现[D].浙江大学.2019
[2].李浩,吴文江,陈渌萍,韩文业,郭安.适用于高速高精加工的椭圆弧平滑压缩插补算法[J].小型微型计算机系统.2018
[3].赵大兴,田正阳,余金舫,丁国龙.基于速度直接调节的微小线段高速插补方法[J].机械设计与制造.2017
[4].张磊.高速数控加工的速度自适应叁次多项式前瞻插补算法研究与实现[D].长安大学.2017
[5].易志福.高速高精度NURBS插补算法研究及其插补器实现[D].合肥工业大学.2017
[6].张万军,张峰,张万良,张国华,张利民.高档数控机床B样条曲线高速实时插补研究[J].制造技术与机床.2015
[7].杨萍,杨明泰,张阳阳.高速数控加工中NURBS曲线拟合及插补技术的研究[J].中国机械工程.2015
[8].金永乔.微小线段高速加工的轨迹优化建模及前瞻插补技术研究[D].上海交通大学.2015
[9].许晨伟,姚进.微线段高速加工的圆锥截线拐角插补算法[J].四川大学学报(工程科学版).2014
[10].余道洋,韩江,赵韩.基于量子框架的高速高精度NURBS插补器研究[J].中国机械工程.2014