基于DSP的NURBS直接插补技术研究.pdf

浙江大学机械工程学系
硕士学位论文
基于DSP的NURBS直接插补技术研究
姓名:范永强
申请学位级别:硕士
专业:机械制造及其自动化
指导教师:傅建中
20100115
插补功能,必须借助低辰淅肷⒊纱罅课⑿≈毕叨卧俅ǖ紺系统中摘要椒ㄒ云湓诟丛蛹负卧煨头矫娴闹疃嘤攀疲贑/图扑慊图形学领域得到越来越广泛的应用。但是,传统的数控机床一般只有直线和圆弧加工,难以满足当今高速高精加工的要求。因此,研究苯硬宀辜际醵于开发高速高精低尘哂惺种匾5囊庖濉本文结合浙江省重大机电装备专项项目的科研任务,在深入分析喙乩砺壑J逗褪卦硕刂萍际趸∩希岢隽诵碌腘直接插补算法。苯硬宀怪饕7至礁霾街柰瓿桑汗旒?占涞讲问占涞挠成浜筒问空间到轨迹空间的映射,综合运用解非线性方程法和算法实现直接插补,简化了插补运算,提高了插补效率。同时,本文提出的前瞻自适应算法,使进给速度能根据曲线形状自动进行调整,同时回溯和重插补策略可以保证加工过程中机床运动学参数控制在允许范围内,防止出现大的冲击和振动,提高表面加工质量。为了将危险点的对速度曲线的影响纳入到前期速度规划中,第四章在分段插补思想基础上提出了新的宀共呗浴W詈螅肗的对称性进行反向插补,实现了对减速点位置的准确预测。本文算法最终移植到基于脑硕刂瓶ㄉ希直鸫佑布和软件两个方面详细介绍了算法的移植过程。硬件方面着重介绍了献用于电机控制的事件管理器的配置情况,包括引脚、定时器、周期寄存器、比较寄存器的配置等;软件方面详细介绍了旋转缓冲区技术、库引入等。最后,对苯硬宀顾惴ń蟹抡娣治龊褪笛檠芯俊@肵数控铣床搭建实验平台,并设计了一条既有尖角和又有高曲率点的三次进行加工实例加工,通过与传统算法比较,借助图形图表等手段分析插补算法在插补效率、精度、运动学参数等方面的性能表现,验证算法的可行性和可靠性。关键词:珼,直接插补,速度自适应,前瞻算法
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学位敝作者签名唯扣纪签字眺炒年;月彳日傅封学位论文作者躲乍矗跏浙江大学研究生学位论文独创性声明学位论文版权使用授权书≯,旰υ箩苋果,也不包含为获得迸姿盘堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一签字冢骸鎎本学位论文作者完全了解迸’江盘堂有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权逝姿盘堂可以将学位论文的全谀月日除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄊ签字日期:导师签名:,、
范永强致谢本论文是在导师傅建中教授的悉心指导下完成的。傅老师待人和善、治学严谨、学识渊博,对科研有着敏锐的洞察力,总能在我对研究感到迷茫时给予高屋建瓴般的点拨,为我指明方面。在日常学习、课题研究和论文撰写的过程中,都得到了导师的精心指导和热情帮助。值此论文完成之际,我衷心地感谢傅老师给予的我的谆谆教诲和悉心关怀。傅老师勤勉的工作态度和诲人不倦的高尚品德,将永远激励着我,使我终生受益。在课题的研究过程中,得到了梅德庆教授、王文副教授等老师的热心指导,在此表示由衷的感谢。同时,感谢实验室的姚鑫骅老师、贺永博士后,林伟青、俞武嘉、沈洪老、林谢昭博士,是他们的大力协助和耐心指导,使我在科研道路上少走了很多弯路,从而顺利完成论文。感谢已毕业的荆伟、蔡立挺、黄斌、白福友等同学,在课题的研究过程中,也得到了他们的大力帮助与支持。感谢浙江大学对我的培养。六年多的浙大求学生涯转眼间即将结束,在美丽现代的紫金港和古朴庄重的玉泉,留下了永生难忘的回忆。有成功有失落,有拼搏有气馁,有欢笑有悲伤,更有我的师长和朋友⋯⋯这是浙大赐予我的值得一生珍藏的财富。在即将离开美丽的求是园时,衷心祝愿母校蒸蒸日上再创辉煌感谢父母对我的养育之恩,他们是值得我用一生去感恩的人。他们勤劳朴实、与人为善的品德默默影响着我,是激励我不断进步的最大动力。同时,感谢叶阿姨在我读研期间给予的无私的关心与鼓励。年月
髀课题的研究背景与意义数控机床的产生和发展数控机床最早诞生于美国,由竞吐槭±砉ぱг汉献鳎年研制出世界上第一台三坐标数控铣床。数控机床自问世以来发展十分迅速,应用领域涉及航空航天,车辆、船泊、模具等诸多领域,对传统机械制造技术产生了巨大影响,为现代制造技术实现自动化、柔性化、集成化生产提供了强有力的保证,也是疌、确⒄沟幕 J丶际跛降母叩鸵殉为衡量的重要标志【俊随着微电子技术和计算机技术的发展