数控加工中连续微线段轨迹的B样条曲线拟合

华南理工大学学报(自然科学版) ›› 2012, Vol. 40 ›› Issue (1): 53-57.

数控加工中连续微线段轨迹的B样条曲线拟合

皮佑国范德和

华南理工大学自动化科学与工程学院，广东广州 510640

收稿日期:2011-06-23 修回日期:2011-09-18 出版日期:2012-01-25 发布日期:2011-12-01
通信作者: 皮佑国(1953-) ，男，博士，研究员，主要从事工业自动化及数控系统、嵌入式系统研究． E-mail:auygpi@ scut.edu.cn
作者简介:皮佑国(1953-) ，男，博士，研究员，主要从事工业自动化及数控系统、嵌入式系统研究．
基金资助:
广东省教育部产学研结合项目( 2009B090300269)

B-Spline Curve Fitting of Consecutive Micro-Segment Trajectory in NC Machining

Pi You-guo Fan De-he

School of Automation Science and Engineering,South China University of Technology,Guangzhou 510640,Guangdong,China

Received:2011-06-23 Revised:2011-09-18 Online:2012-01-25 Published:2011-12-01
Contact: 皮佑国(1953-) ，男，博士，研究员，主要从事工业自动化及数控系统、嵌入式系统研究． E-mail:auygpi@ scut.edu.cn
About author:皮佑国(1953-) ，男，博士，研究员，主要从事工业自动化及数控系统、嵌入式系统研究．
Supported by:
广东省教育部产学研结合项目( 2009B090300269)

摘要/Abstract

摘要： 为解决数控系统进行连续微线段加工时加减速频繁、运行速度缓慢、加工路径不连续等问题，提出了最小二乘3 次B 样条曲线逼近拟合算法，采用该算法实现对连续微线段的逼近．文中通过分析连续微线段加工路径的几何特性，提出了采用圆弧近似法计算的弓高误差准则，并选择满足条件的可拟合点集，将拟合的曲线相对于原有路径的偏离误差控制在要求范围内．实例仿真结果表明，该算法可在保证拟合精度的同时有效地拟合连续微直线段．

关键词: 数控机床, B 样条曲线拟合, 微线段, 最小二乘法

Abstract:

In order to overcome the frequent acceleration and deceleration,low machining feedrate and discontinuous machining path in the traditional consecutive micro-segment machining process,an algorithm of cubic B-spline
curve fitting based on the least square method is proposed to approximate the consecutive micro-segment to a Bspline curve. By analyzing the geometric characteristics of the machining path of the consecutive micro-segment,a chord error constraint based on the arc approximation is presented to pick out appropriate points and keep the deviation of the fitted curve from the original path in a required range. Simulated results indicate that the proposed algorithm can effectively fit consecutive micro-segments into B-spline curves without reducing the precision.

Key words: NC machine tool, B-spline curve fitting, micro-segment, least square method

皮佑国范德和. 数控加工中连续微线段轨迹的B样条曲线拟合[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2012, 40(1): 53-57.

Pi You-guo Fan De-he. B-Spline Curve Fitting of Consecutive Micro-Segment Trajectory in NC Machining[J]. Journal of South China University of Technology(Natural Science Edition), 2012, 40(1): 53-57.

[1]	杨纪鹏夏烨孙利民. 基于变换空间法的结构参数识别及地震输入反演[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2021, 49(8): 85-94.
[2]	张益瑞苏建徐观. 三维测力装置维间耦合效应试验及解耦方法[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2021, 49(5): 135-144.
[3]	丁力吴洪涛姚裕李耀谢本华陈柏. 基于 WLS-ABC 算法的工业机器人参数辨识[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2016, 44(5): 90-95.
[4]	卢雨胡安康刘亚冲. 有限点法在液舱晃荡问题中的应用[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2015, 43(8): 144-150.
[5]	王晓峰张英芝申桂香龙哲张立敏. 基于 ITLS 和 DE 的加工中心三参数威布尔分布[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2015, 43(6): 84-88.
[6]	徐艳黄永福李建中. 脉冲型地震作用下斜拉桥纵向响应的简化计算[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2015, 43(2): 41-47.
[7]	陶劲松杨亚帆李远华. 基于PLS 和SVM 的纸张抗张强度建模比较[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2014, 42(7): 132-137.
[8]	唐小军王道波唐得志李猛. 虚拟参考反馈校正控制器参数的预测误差辨识[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2013, 41(5): 15-21.
[9]	林棻黄超王伟. 基于串行RLS 的汽车双参数联合辨识[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2012, 40(12): 105-110.
[10]	陈建忠梁昌洪陈佳邓坤. 基于参数提取和空间映射的滤波器优化设计[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2011, 39(10): 32-36,73.
[11]	邹心遥姚若河. 支持向量机在小子样IC可靠性评估中的应用[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2009, 37(1): 23-26.
[12]	李政民卿朱如鹏. 正交面齿轮齿廓的几何设计和根切研究[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2008, 36(2): 78-82.
[13]	沈金华杨建国. 基于对角线测量的机床空间定位误差热变化分析[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2008, 36(10): 125-128,139.