文档介绍：华北电力大学(保定)
硕士学位论文
NURBS曲线的直线与圆弧数控逼近算法研究
姓名:贾桂红
申请学位级别:硕士
专业:机械电子工程
指导教师:韩庆瑶
20041222
摘要点定义的自由曲线进行描述,该方法基于叩姆此闼惴ā2⒒诙址ê在直线和圆弧逼近的基础上,又继续研究了用两者对本文针对复杂轮廓曲线造型及数控加工的需求,首先采用椒ǘ杂尚椭最小二乘法提出了用直线和圆弧分别逼近曲线的算法,前者原理简单,易于实现;后者拟合段数少,而且逼近精度较高。算法,该算法根据曲线曲率的大小而选用不同的逼近方式,即满足了精度的要求,又减少低秤隒系统的数据传送,提高了加工效率和质量。关键词:撸毕撸钚《
跏癌日期:碰:竺:竺关于学位论文使用授权的说明声樱甁期:写运明学位论文作者签名:亟撞红作者签名:置揎红本人郑重声明:此处所提交的硕士学位论文《隑曲线的直线与圆弧数控逼近算婷艿难宦畚脑诮饷芎笞袷卮斯娑法研究》,是本人在华北电力大学攻读硕士学位期间,在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果。据本人所知,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得华北电力大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中期:本人完全了解华北电力大学有关保留、使用学位论文的规定,即:①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件;②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文;③学校可允许学位论文被查阅或借阅;④学校可以学术交流为目的,复制赠送和交换学位论文;⑤同意学校可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。导师签名:作了明确的说明并表示了谢意。日
第一章绪论概述国内外发展现状数控技术是现代化工业生产中发展十分迅速的高技术,其水平高低是衡量一个国家制造业现代化程度的核心标志,实现加工机床及生产过程数控化,是当今制造而且数控加工技术的应用,使机械加工的大量前期准备工作与机械加工过程联为~体,使零件的计算机辅助设计和计算机辅助制造一体化成为现实。近几年来,随着航空工业、汽车工业和电力工业生产的高速增长,复杂形状的零件越来越多,精度要求也越来越高,此外,激烈的市场竞争要求产品研制、生产周期越来越短,传统的加工设备和制造方法已难以适应复杂零件的高效高质量加工要求。在复杂零件的生产加工过程中,刀具的中心轨迹都是空间自由曲线,线条复杂多变。在加工之前必须要经过数学处理,也就是要找到一个合适的数学模型来描述加工对象,而且还要有一个合理的算法来逼近它。这个数学模型应该是一种能够对所有的曲线进行统一描述的数学方法。非均匀有理酰殖莆畇曲线,可以将不同阶次的连续曲线组合在一起,包括直线、二次曲线、曲线、醯扔猛ǜ鍪Х匠汤疵枋觯忠被国际标准化组织确定为自由型零件产品几何表达的唯一形式,并已在疌领域得到较为成功的应用,但在数控加工领域,挠τ萌聪喽灾秃蟆R虼耍在煊颍芯縉曲线的直线或圆弧逼近算法,对于低吃诩庸ぷ由型曲线时,精度的提高有着极其重大的意义。工业产品的形状大致上可分为两类:一类是仅由初等解析曲线曲面如平面、圆柱面、圆锥面、球面等组成。大多数零件属于这一类。可以用画法几何与机械制图的知识完全清楚的表达和传递所包含的信息。第二类是不能由初等解析曲线面组成,如飞机的桨毂、飞机的机翼、汽轮机的叶片等零件。自由型曲线曲面因不能用画法几何与机械制图知识四十年代,制造飞机时,在成批生产中使用的是模型样板工作法。这种方法的不利因素就在于生产准备周期长、手工劳动量大,限制了制造精度的进一步提高。在这种情况下,国外开始研究用二次曲线解析法来描述机身外形,但由于当时的技业的发展方向。应用数控加工可大大提高生产率、稳定加工质量、缩短加工周期。畊表达清楚,成为摆在工程师面前的难题。华北电力大学硕士学位论文
本课题研究的目的与意义提出了一种用直线或圆弧对Ⅻ瓜曲线进行逼近的最佳方案。术条件限制,解析法只能用来绘制模线,加工时需使用仿形加工机床,即在图纸设计和大量的试验完成后,必须制作昂贵的靠模和样件在仿形加工机床上进行加工。到了五十年代中期,由于电子数字计算机和数控加工技术的逐步推广应用,国外航空工业开始用二次曲线和三次样条函数构造机身的外形数学模型。利用计算机迅速计算出飞机任何部位的切面数据,同时采用数控机床加工飞机的复杂零件和工艺装备,使得计算机输出的大量外形数据可以精确的表达模线、样板等。年,美国波音飞机公司的首先提出了将曲线曲面表示为参数的矢函数方法。到了年,美国理工学院⒈砹艘桓鼍哂幸话阈缘那婷枋方法;同时提出的样条函数方法解决了婷枋龅牧游侍猓不存在局部形状调整的自由度,使得样条曲线和