关于插值样条数控运动轨迹描述和平滑处理.pdf

第 1期 组合 机床 与 自动化加 工技术 No．1 2014年 1月 ModularMachineTool＆ AutomaticManufacturingTechnique Jan．2014 文章编号：1001—2265(2014)01—0049—40 DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2014．01．014 基于插值样条的数控运动轨迹描述及平滑处理冰 陶建明，宋爱平，易旦萍 (扬州大学机械工程学院，江苏 扬州 225127) 摘要 ：为 了更好地描述工程 中复杂的数控加工运动轨迹 ，实现轨迹段 间的平滑过渡，提 出了一种基于 特殊基函数的可调形三次三角插值样条曲线。该曲线具有 c连续性，可以精确表示直线、圆弧及 自 由曲线等常见工程曲线 ，给定控制点信息，改变调形系数，可以得到不同形状的插值样条曲线；通过 在数控运动相邻加工段拐角处附近选择合适的控制点及调形系数，可以实现拐角的平滑过渡，从而 保证运动路径的平稳、进给速度的连续。 关键词：三次三角样条 曲线；插值 ；可调形；轨迹描述；平滑路径 中图分类号：TH162；TP391 文献标识码 ：A DescriptionandSmoothingofNCM otion PathBasedontheInterpolationSpline TAOJian—ming，SONGAi-ping ，YIDan—ping (CollegeofMechanicalEngineering，YangzhouUniversity，YangzhouJiangsu225127，China) Abstract：InordertobetterdescribethecomplexmotionpathofNC processingandrealizehtesmoothtran— sitionbetweenpathsegments，akindofcubictrigonometricinterpolationsplinecurvewasputforwardbased onasetofspecialbasisfunction．ThesplinecurvewhichwithadjustableshapesatisfiestheC continuity， anditcanaccuratelyrepresentsomecommonengineeringcurvessuchasstraightline，circulararcandfree curve．Accordingtohtegiven information ofcontrolpoints，differentshapesofinteprolation splinecurve canbegottenbychanging：theadjustmentcoefficients．Byselectinghtepropercontrolpointsandadjustment coefficientsnera thecomerofadjacentNCprocessingpaht segments，insertthesplinecurveathtecomer canrealizehtesmooht transitionraoundhtecomer，ensurehtestabilityofmotionpathandhtecontinuousof feedspeed． Keywords：cubictrigonometricsplinecurve；interpolation；adjustableshape；rtajectorydescription；smooht path 对于相邻加工段拐角处速度的处理，文献[34]提 O 引言 出了转角处加入圆弧或二次 曲线进行转接 的过渡法， 高速数控加工是提高零件加工效率和加工质量的 从而实现拐点处速度不降为零的 目标。该方