五轴数控：基于NURBS的高效插补与振动控制策略

本文主要探讨了在复杂曲面的实际加工过程中，针对五轴线性插补方法存在的局限性，提出了一种创新的基于双NURBS曲线的五轴联动插补算法。五轴联动加工通常在航空航天、汽车制造等高精度领域具有广泛应用，传统线性插补可能在处理非直线路径和复杂曲率时效率低下，表面精度也受到影响。NURBS（非均匀有理B样条）曲线因其自然的形状描述能力，能够更好地适应复杂的几何形状，从而提高加工精度和效率。 该研究算法的核心在于将单一的NURBS曲线扩展到双曲线结构，通过这种方式，可以更精确地控制机床的运动轨迹，减少了插补过程中的奇异点问题，并优化了切削路径，从而减少机床振动和提高加工质量。此外，作者强调了在插补之前对样条曲线进行三次加减速处理的重要性，这种处理策略有助于平滑加加速度的变化，进一步减小对机床动态性能的影响，确保加工过程更加平稳。 通过UG（Unigraphics）软件的二次开发，研究人员成功实现了双NURBS样条代码的生成，这不仅展示了新算法的可行性，还证明了其在实际应用中的优越性。UG是一款广泛使用的CAD/CAM软件，其二次开发可以方便地集成到现有的数控系统中，提升生产效率和工程师的工作效率。 总结来说，这篇论文提供了对五轴数控加工技术的一个重要改进，特别是在处理复杂曲面时，通过引入双NURBS曲线和加减速控制，不仅提高了加工精度，而且减少了机床的振动，对于现代制造业中对高质量、高效率加工的需求具有重要意义。通过详细的理论分析和实证案例，该研究为五轴数控技术的发展和实践应用开辟了新的道路。