在推動(dòng)國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)向高端化發(fā)展、提高加工效率與加工質(zhì)量這一背景下,微線段形式的加工程序在面對(duì)復(fù)雜曲線曲面時(shí),難以實(shí)現(xiàn)高速加工,且段間轉(zhuǎn)折點(diǎn)數(shù)量多、易引起過(guò)切與欠切,影響加工質(zhì)量。為了解決上述問(wèn)題,提高數(shù)控系統(tǒng)高速高精加工能力,本文基于阿基米德螺線（簡(jiǎn)稱為螺旋線）,對(duì)微小線段數(shù)控程序的優(yōu)化與插補(bǔ)問(wèn)題進(jìn)行了相關(guān)研究。為了解決微小線段形式的數(shù)控加工程序數(shù)據(jù)量大、轉(zhuǎn)折點(diǎn)較多的問(wèn)題,提出了一種螺旋線式小線段壓縮處理算法。在研究分析阿基米德螺線方程的參數(shù)與其切向矢量、徑向矢量二者夾角關(guān)系的基礎(chǔ)上,給出了近似計(jì)算螺旋線中心的方法。利用各中間數(shù)據(jù)點(diǎn)的誤差平方和構(gòu)造目標(biāo)函數(shù),推導(dǎo)了基于最小二乘原理的螺旋線參數(shù)計(jì)算公式。應(yīng)用前尋回溯策略遍歷所有數(shù)據(jù)點(diǎn),將小線段刀路軌跡壓縮處理為螺旋線與小線段集合。針對(duì)螺旋線直接插補(bǔ),提出了兩種速度規(guī)劃方法—混合T型與混合S型加減速算法。以上兩種算法在引入的自適應(yīng)插補(bǔ)過(guò)程中,基于曲率特性構(gòu)建了弓高誤差對(duì)運(yùn)行速度的約束關(guān)系,使得速度規(guī)劃受到加減速方式、機(jī)床性能與弓高誤差的綜合約束。針對(duì)多段螺旋線與小線段集合,設(shè)計(jì)了前瞻算法與轉(zhuǎn)接點(diǎn)過(guò)渡速度限制策略。通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了速度規(guī)劃算... 

【文章來(lái)源】：天津大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：92 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

數(shù)控系統(tǒng)軟件總體架構(gòu)

第五章基于可重構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)的算法實(shí)現(xiàn)與驗(yàn)證66UG生成的四葉草軌跡，同時(shí)提取跟隨誤差。圖5-4加工所用三軸數(shù)控銑床Figure5-4ThreeaxisCNCmillingmachineforprocessing螺旋線與小線段原小線段端點(diǎn)(mm)(mm)圖5-5四葉草軌跡Figure5-5Clovertrack工件數(shù)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集電腦

第五章基于可重構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)的算法實(shí)現(xiàn)與驗(yàn)證67如圖5-5所示，四葉草加工代碼由532條小線段構(gòu)成，共包含1066個(gè)數(shù)據(jù)。給定擬合精度0.02mm，壓縮處理后，小線段刀路軌跡被重構(gòu)為101段螺旋線與1條小線段集合，共包含608個(gè)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)量壓縮了42.96%。圖5-6所配伺服電機(jī)與驅(qū)動(dòng)器(a)P2-06A23005S30D000型伺服電機(jī)；(b)CDHD-0132AEC2型驅(qū)動(dòng)器Figure5-6Equipped(a)P2-06A23005S30D00servomotorand(b)CDHD-0132AEC2driver圖5-7ServoStudio軟件主界面Figure5-7SoftwaremaininterfaceofServoStudio機(jī)床配備了如圖5-6所示的高創(chuàng)公司P2-06A23005S30D000型伺服電機(jī)與CDHD-0132AEC2型驅(qū)動(dòng)器。數(shù)控系統(tǒng)的切向加加速度為10000mm·s-3，切向加速度為1000mm·s-2。毛坯選用6061鋁板，刀具選用直徑為φ4的端面立銑刀，設(shè)置主軸轉(zhuǎn)速為2000r/min，進(jìn)給速度為1000mm/min，切深為0.4mm。設(shè)置采樣)a()b(

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]基于Cardinal樣條曲線的微小線段間平滑過(guò)渡算法的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 袁家蘭.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)計(jì)算技術(shù)研究所) 2018



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