【摘要】：隨著數(shù)控技術(shù)的不斷進步,五軸數(shù)控機床無論是在加工效率還是加工精度上都有了質(zhì)的飛躍。而五軸加工刀具路徑擬合及其插補技術(shù)是影響五軸加工數(shù)控機床性能的關(guān)鍵技術(shù),因此該技術(shù)的研究對于五軸加工數(shù)控機床的發(fā)展將是意義空前的。本文從五軸加工刀具路徑擬合方法以及NURBS曲線插補算法入手,提出了五軸雙NURBS刀具路徑擬合及其插補算法。在研究了已有的五軸加工刀具路徑擬合方法之后,利用NURBS曲線的性質(zhì),將有理運動法的思想運用到雙B樣條曲線擬合方法中,通過對偶四元數(shù)描述剛體空間運動,利用對偶四元數(shù)空間插值出的B樣條對偶四元數(shù)曲線描述有理B樣條運動,最終映射到三維空間便得到等距雙NURBS刀具路徑。利用De-Boor算法完成了對B樣條和NURBS曲線上點和導(dǎo)矢的快速計算。在插補點曲線參量計算上采用了目前使用比較多的二階泰勒展開公式近似的方法,并對弦誤差受限的自適應(yīng)速度進行了推導(dǎo)。在插補前瞻模塊,給出了NURBS曲線速度敏感點的分類以及尋找方法,并采用七段速度軌跡規(guī)劃方法對曲線段進行速度規(guī)劃。針對由于曲線段較短可能出現(xiàn)的速度軌跡規(guī)劃交叉,給出了規(guī)劃交叉的全部情況及相應(yīng)的速度軌跡規(guī)劃解決方法,最后對整條NURBS曲線的速度軌跡規(guī)劃進行了分析。在分析了五軸加工數(shù)控機床的運動學(xué)逆解之后,給出了五軸加工數(shù)控機床的全部類型,并以雙轉(zhuǎn)臺五軸加工數(shù)控機床為例,分析了其逆解結(jié)果。最終將NURBS曲線直接插補算法運用到生成的等距雙NURBS刀具路徑中,便得到了五軸雙NURBS刀具路徑插補算法。最后,對本文算法進行仿真研究,可以看出得到的刀具路徑光滑,插補速度,加速度平滑性好,同時滿足機床的限定要求。
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TG659
【圖文】：

圖 2. 13 空間直線運動的螺旋表示Fig 2.13 Helix representation of line motion in space偶四元數(shù)的值，需要確定螺旋軸 is 和螺旋角 i ，它們計算11 iii l lsl l0 01 11 121 arccos( ) arccos( )1 ( )i ii i ii l l l ll l l ll l我們可以將直線的空間自由運動的對偶四元數(shù)表示推廣到點空間中一剛體，把它簡化成上面一點 p 和與軸線平行的直點線從1 pl 運動到 ipl ，用螺旋運動的方式描述就是點線從 0i ，后沿 和 il 的公法線平移id ，后轉(zhuǎn)動i 角運動到 ，

圖 2. 13 空間直線運動的螺旋表示Fig 2.13 Helix representation of line motion in space四元數(shù)的值，需要確定螺旋軸 is 和螺旋角 i ，它們計算11 iii l lsl l0 01 11 121 arccos( ) arccos( )1 ( )i ii i ii l l l ll l l ll l們可以將直線的空間自由運動的對偶四元數(shù)表示推廣到間中一剛體，把它簡化成上面一點 p 和與軸線平行的直線從1 pl 運動到 ipl ，用螺旋運動的方式描述就是點線從0i ，后沿 和 il 的公法線平移id ，后轉(zhuǎn)動i 角運動到

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本文編號：2731692