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全程S曲线加减速控制的自适应分段NURBS曲线插补算法
  • ISSN号:1004-132X
  • 期刊名称:《中国机械工程》
  • 时间:0
  • 分类:TP391[自动化与计算机技术—计算机应用技术;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]广西大学,南宁530004
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(50765001);广西制造系统与先进制造技术重点实验室资助项目(桂科能07109008-020-K);南宁市科技攻关项目(200802026A);广西大学科研基金资助项目(X081025)
中文摘要:

为满足现代数控加工的高速度、高精度要求,提出基于7段式S曲线加减速全程规划的NURBS曲线自适应分段插补算法。该算法根据NURBS曲线几何形状将其自适应分段,并计算曲线段各项参数值、对应S曲线加减速规划(速度规划为17种类型)中加减速类型和自适应调整速度曲线加减速时间。在固定插补周期下,与单独自适应算法、5段式S曲线加减速控制方法的仿真结果相比,在满足加速度与加加速度限制条件,且最大弦高误差不超过0.5μm时,该算法插补精度高于单独自适应算法,与5段式S曲线加减速控制方法近似,且其全程平均进给速度比5段式S曲线加减速控制方法平均进给速度提高21.7%,达到594mm/s。

英文摘要:

An adaptive piecewise NURBS curve interpolation algorithm based on 7- segment S-curve ACC/DEC control along the entire curve was present to meet the requirements of the modern CNC high--speed and high-precision machining. The algorithm adaptively divided a NURBS curve into small segments according to the information of the curve geometry, and calculated the value of the parameters of the curve segments. This algorithm adaptively adjusted the ACC/DEC time of the velocity curve,which was corresponding with the 17 kind of types of the S--curve ACC/DEC conditions. At a fixed interpolation cycle, compared the proposed algorithm with alone adaptive algorithm and 5--segment S--curve ACC/DEC control method, the simulation and analysis results show that the interpolation precision of the proposed algorithm is higher than that of the alone adaptive interpolation method, and is approximate to the 5-- segment S--curve ACC/DEC control method under the limitations of acceleration and jerk and the maximum chord height error being less than 0.5μm. Furthermore, the average feed rate along the full curve of the proposed algorithm is increased by 21.7 %, compared with that of the 5--segment S--curve ACC/DEC control method, and which can reach 594mm/s.

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期刊信息
  • 《中国机械工程》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国机械工程学会
  • 主编:董仕节
  • 地址:湖北工业大学772信箱
  • 邮编:430068
  • 邮箱:paper@cmemo.org.cn
  • 电话:027-87646802
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-132X
  • 国内统一刊号:ISSN:42-1294/TH
  • 邮发代号:38-10
  • 获奖情况:
  • 1997年获中国科协期刊一等奖,第二届全国优秀科技...,机械行业优秀期刊一等奖,1999年获首届国家期刊奖,2001年获首届湖北十大名刊,中国期刊方阵“双高”期刊,2003第二届国家期刊奖提名奖,百种中国杰出学术期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:50788