高速数控加工轨迹的曲率光顺方法技术

本发明专利技术提供了一种高速数控加工轨迹的曲率光顺方法，包括：输入初始加工轨迹的刀位点；利用多次B样条曲线插值初始刀位点得到刀具加工轨迹线，并利用所述B样条曲线表示刀具加工轨迹线；根据B样条曲线的节点矢量计算轨迹曲线的刚度矩阵；计算每个初始刀位点到B样条曲线的最近点以及最近点对应的曲线参数，并计算初始刀位点到B样条曲线的最近点的距离对B样条曲线控制点的一阶导数；利用序列线性法求解刀具加工轨迹曲率导数光顺模型，得到光顺优化后的加工轨迹；输出光顺优化后的刀具加工轨迹的刀位点。本发明专利技术解决了生成曲率光顺的高速数控加工刀具轨迹问题，适用于2.5轴型腔高速加工轨迹生成。

【技术实现步骤摘要】
201510819930

【技术保护点】
一种高速数控加工轨迹的曲率光顺方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：输入初始加工轨迹的刀位点；步骤2：利用多次B样条曲线插值初始刀位点得到刀具加工轨迹线，并利用所述B样条曲线表示刀具加工轨迹线；步骤3：根据B样条曲线的节点矢量计算轨迹曲线的刚度矩阵；步骤4：计算每个初始刀位点到B样条曲线的最近点以及最近点对应的曲线参数，并计算初始刀位点到B样条曲线的最近点的距离对B样条曲线控制点的一阶导数；步骤5：利用序列线性法求解刀具加工轨迹曲率导数光顺模型，得到光顺优化后的加工轨迹；步骤6：输出光顺优化后的刀具加工轨迹的刀位点。

【技术特征摘要】
1.一种高速数控加工轨迹的曲率光顺方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：输入初始加工轨迹的刀位点；
步骤2：利用多次B样条曲线插值初始刀位点得到刀具加工轨迹线，并利用所述B样条曲线表示刀具加工轨迹线；
步骤3：根据B样条曲线的节点矢量计算轨迹曲线的刚度矩阵；
步骤4：计算每个初始刀位点到B样条曲线的最近点以及最近点对应的曲线参数，并计算初始刀位点到B样条曲线的最近点的距离对B样条曲线控制点的一阶导数；
步骤5：利用序列线性法求解刀具加工轨迹曲率导数光顺模型，得到光顺优化后的加工轨迹；
步骤6：输出光顺优化后的刀具加工轨迹的刀位点。
2.根据权利要求1所述的高速数控加工轨迹的曲率光顺方法，其特征在于，所述步骤2包括如下步骤：
步骤2.1：计算初始刀位点qi∈R3(i＝0,1,...,n)的参数，R3为3维实向量空间，n为刀位点个数，通过求式(2)中的解线性方程组得到插值所述初始刀位点qi的B样条曲线的控制点，刀具加工轨迹线C(u)表示为，
其中wi表示刀具加工轨迹线的第i个控制点，u是近似弧长的曲线参数，u1,u2,...,un是刀位点对应的曲线参数，Ni,5(u)是第i个B样条曲线的基函数。
3.根据权利要求2所述的高速数控加工轨迹的曲率光顺方法，其特征在于，所述步骤3包括如下步骤：
步骤3.1：若采用弧长参数化表示刀具加工轨迹线，则B样条曲线对弧长的二次导数表示曲率，采用曲线曲率导数平方总和CVE(w)度量曲线的光顺性，计算公式为，
其中；Cuuu表示曲线C(u)对参数u的三次导数，w是曲线C(u)控制点集合，w＝[w1,xw1,y...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕庆贞，卢耀安，陈化，朱利民，丁汉，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31