基于二次B样条曲线对G01代码的拟合及插补方法,申请号CN200910082732.9-传众专利搜索

基于二次B样条曲线对G01代码的拟合及插补方法

申请公布号：CN101539769A

申请号：CN200910082732.9

申请日期：2009.04.28

申请公布日期：2009.09.23

申请人：

中国科学院数学与系统科学研究院

发明人：张梅;袁春明;闫伟;王定康;李洪波;高小山

分类号：G05B19/41(2006.01)I;B23Q15/12(2006.01)I

主分类号：G05B19/41(2006.01)I

代理机构：

北京德琦知识产权代理有限公司

代理人：夏宪富

地址：100190北京市海淀区中关村东路55号

摘要：一种基于二次B样条曲线对G01代码的拟合及插补方法，是先通过自适应方法选取G01代码所描述的每组小线段的各个特征点，再用通过所有特征点的二次B样条曲线拟合待加工路径。并根据二次B样条曲线的性质和数控机床各驱动轴加速度的限制，同时求得该二次B样条曲线的最大允许加工速度曲线(VLC曲线)和该VLC曲线上的各速度关键点；然后根据各个速度关键点、每个关键点的控制轴及其最大允许加工速度和VLC曲线，计算出实际加工速度曲线；并根据实际加工速度曲线与插补误差计算插补点，完成实时插补。本发明方法计算速度快，加工精度高，工作性能稳定，适用范围广，能在满足系统预设精度前提下，实时完成样条曲线的插补计算，满足高速、高精度数控加工需求。

主权项：1、一种用于数控机床的基于二次B样条曲线对G01代码的拟合及插补方法，其特征在于：包括下列操作步骤：(1)根据逼近误差自适应选取G01代码中的特征点，并用通过所有特征点的二次B样条曲线拟合待加工路径：对G01代码描述的每组小线段进行几何参数的计算，初步选出描述每组小线段形状特征的特征点，再用二次贝塞尔(Bézier)曲线依次插值每相邻的三个特征点，并找到每次插值的三个特征点中的首点和末点在原G01代码序列中的对应位置，计算上述两个对应位置之间的所有非特征点的数据点到二次Bézier插值曲线的距离，并根据该距离和系统预设精度要求，自适应地添加新的特征点；然后用二次B样条曲线插值所有特征点，得到用于拟合待加工路径的二次B样条曲线；(2)以二次B样条曲线实现数控机床分轴控制的最优插补加工：根据该二次B样条曲线的性质和数控机床各驱动轴加速度的限制，同时求得该二次B样条曲线的最大允许加工速度曲线，即VLC曲线，以及该VLC曲线上的各个速度关键点；再将每个速度关键点处达到最大加速能力的数控机床的驱动轴设为控制轴，并根据各个速度关键点、每个关键点的控制轴及其最大允许加工速度和VLC曲线，计算得到沿该二次B样条曲线的实际加工速度曲线；最后根据该实际加工速度曲线与插补误差计算插补点，计算完成实时插补加工。