伴隨著制造強國戰(zhàn)略的提出和貫徹落實,制造業(yè)發(fā)展勢頭正盛,以NURBS（Non-Uniform Rational B-Splines,非均勻有理B樣條）曲線為代表的各類復雜曲線高速高精加工需求逐漸增多。通過將曲線離散為大量小線段傳輸至數控設備進行加工的傳統(tǒng)方法,不僅存在加工路徑不連續(xù)的缺陷,還會進一步導致設備頻繁的加減速,影響加工的質量,因此開發(fā)NURBS曲線擬合和速度規(guī)劃的功能對提高復雜曲線加工效率和精度有重要的意義。本文針對NURBS曲線擬合及其速度規(guī)劃中存在的關鍵問題,提出了一套自適應的NURBS曲線擬合及其速度規(guī)劃算法。本文首先探討了數據點的獲取及其預處理方式:基于CAM軟件離散的代碼規(guī)范,開發(fā)了GM代碼解釋器以獲得初始的數據點列;結合NURBS曲線擬合和速度規(guī)劃的特點,設計了初始數據點的預處理算法,為后續(xù)計算提供便利,并通過仿真驗證了其可靠性。針對現(xiàn)有NURBS曲線擬合算法不適用于稠密空間點列、迭代逼近速度慢等缺陷,提出了自適應的NURBS曲線擬合算法——FKTP算法,該算法通過空間點特征識別模塊和局部節(jié)點配置模塊自適應地選取初始插值點并生成擬合曲線后,配合全區(qū)間誤差控制的節(jié)點... 

【文章來源】：山東大學山東省211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁數】：95 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１不同加工場景ＮＵＲＢＳ曲線的應用??傳統(tǒng)數控機床由于功能的限制，對復雜曲線面進行加工時，是將ＣＡＤ模型??導入到ＣＡＭ軟件和系統(tǒng)中，通過后置處理把連續(xù)加工路徑離散化為大量的小線??２

１．１課題研究背景及意義??隨著制造業(yè)的快速發(fā)展，自由型曲線曲面的加工被廣泛應用于飛機、汽車、??模具等產品的生產制造中，如圖１－１，傳統(tǒng)的制造加工方式越來越難以滿足其日??益提高的精度和效率要求，而數控技術因其高靈活性、高精度、可靠性和極高的??加工效率被廣泛應用，因此提高、優(yōu)化和升級數控加工技術對于提升自由型曲線??面的加工質量有著重要的意義［１］。??＿圏??？也?匕?Ｌ?＾?＞?Ａ?Ａ?ｙｖ?ｉ?ｙ?，?＂Ｊ?ｗ?Ｍ?ｊ?’??圖１－１不同加工場景ＮＵＲＢＳ曲線的應用??傳統(tǒng)數控機床由于功能的限制，對復雜曲線面進行加工時，是將ＣＡＤ模型??導入到ＣＡＭ軟件和系統(tǒng)中，通過后置處理把連續(xù)加工路徑離散化為大量的小線??段［２］，這種離散過程中會產生較大的逼近誤差，若允許的逼近誤差減小，為了表??達復雜曲線面又會產生更多的小線段；其次，分割的不連續(xù)造成速度和加速度的??不連續(xù)性

圖２－６天鵝形兒童搖椅模型示例??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]NURBS曲線曲率極值點快速分析與定位算法研究[J]. 尹涓,羅福源,游有鵬.  機械科學與技術. 2015(10)
[2]基于S型加減速的自適應前瞻NURBS曲線插補算法[J]. 羅鈞,汪俊,劉學明,張平,陳建端.  計算機集成制造系統(tǒng). 2013(01)
[3]基于NURBS曲線擬合的微段高速自適應加工算法[J]. 沈斌,齊黨進,樊留群,朱志浩.  中國機械工程. 2012(15)
[4]NURBS曲線S形加減速雙向尋優(yōu)插補算法研究[J]. 羅福源,游有鵬,尹涓.  機械工程學報. 2012(05)
[5]移動最小二乘法在NURBS曲線擬合中的應用[J]. 葉晶,平雪良,陶宇,董寧.  工具技術. 2011(01)
[6]采用積累弦長法擬合3次NURBS曲線[J]. 葉麗,謝明紅.  華僑大學學報(自然科學版). 2010(04)
[7]全程S曲線加減速控制的自適應分段NURBS曲線插補算法[J]. 潘海鴻,楊微,陳琳,譚華卿,孫紅濤.  中國機械工程. 2010(02)
[8]基于特征點自動識別的B樣條曲線逼近技術[J]. 徐進,柯映林,曲巍崴.  機械工程學報. 2009(11)
[9]NURBS曲線插補的運動規(guī)劃與自適應速度插補[J]. 張海濤,蔡安江.  組合機床與自動化加工技術. 2009(10)
[10]基于遺傳算法的NURBS曲線降階[J]. 劉彬.  計算機工程. 2008(14)

博士論文
[1]自適應NURBS曲線插補關鍵技術及實現(xiàn)研究[D]. 沈洪垚.浙江大學 2010
[2]數控系統(tǒng)的插補算法及加減速控制方法研究[D]. 趙巍.天津大學 2004

碩士論文
[1]面向復雜曲面加工的NURBS曲線逼近及插補算法研究[D]. 魏棟.浙江大學 2017
[2]針對小線段加工的NURBS自適應插補算法的研究[D]. 王文莉.山東大學 2015
[3]樣條曲線插補算法及其自適應速度控制研究[D]. 陳蔚.合肥工業(yè)大學 2014
[4]人工智能算法在NURBS曲線降階方面的若干研究[D]. 潘瑛.合肥工業(yè)大學 2010



本文編號：3618956