基于STEP-NC的NURBS曲面五轴加工运动学理论及应用研究

基金项目类型：

国家自然科学基金

基金项目编号：

50675002

来源网站：

国家自然科学基金委员会

来源网址：

http://www.nsfc.gov.cn/

负责人：

梁宏斌

完成单位：

辽宁科技大学

中文关键词：

STEP-NC; NURBS曲面; 五轴加工; 运动学模型;

其他语种关键词：

STEP-NC; NURBS surface; 5-axis machining; kinematics model

项目类型：

面上项目

语种：

中文

开始日期：

2007-01-01

结束日期：

2009-12-31

中文摘要：

在自由曲面零件制造过程中，五轴数控加工正逐渐取代传统的三轴数控加工；NC编程接口标准STEP-NC取代ISO6983标准，以实现信息的双向流动，提高CNC的智能化水平也已成为业界共识。 本项目首次定义了STEP-NC中的自由曲面五轴加工指令，研究了NURBS曲面实时五轴插补技术，建立了CNC系统的运动学（包括路径规划、刀具偏置和实时插补、逆向运动学变换等）模型；并在上述理论研究的基础上完成数控系统的软件设计；最终建立了五轴数控试验样机并进行NURBS曲面零件的切削实验。 切削加工实验结果表明，理论研究中提出的基于STEP-NC的NURBS曲面五轴加工指令及NURBS曲面五轴加工的运动学模型是正确的；给出的NURBS曲面插补算法对凸凹曲面加工均可适应；构建的五轴铣床样机具有很好曲面加工性能。 从我们所能查阅到的国内外文献资料来看，目前还没有基于STEP-NC的具有NURBS曲面直接插补功能的数控系统，更未见相关的切削实验。因此，我们的研究具有一定的先进性。