基于微分模型的空间圆弧与椭圆弧插补研究

来源：农业机械学报杂志2015年第8期北京时间：

作者：刘焕,刘强,周胜凯,李传军,袁松梅

单位：北京航空航天大学;北京市高效绿色数控加工工艺及装备工程技术研究中心,北京航空航天大学;北京市高效绿色数控加工工艺及装备工程技术研究中心,北京航空航天大学;北京市高效绿色数控加工工艺及装备工程技术研究中心,北京航空航天大学;北京市高效绿色数控加工工艺及装备工程技术研究中心,北京航空航天大学;北京市高效绿色数控加工工艺及装备工程技术研究中心,

摘要：针对目前圆弧插补与椭圆弧插补在适用范围、计算效率与精度方面的问题，通过引入微分模型表达空间圆弧与椭圆弧，提出了基于微分模型的空间圆弧与椭圆弧插补方法，能实现空间任意圆弧与椭圆弧的插补。在空间圆弧插补中能实现零径向误差与零速度波动。在空间椭圆弧插补中能实现零径向误差与较低的速度波动。同时，该方法的插补过程统一了圆弧和椭圆弧的正逆插补，无需象限判断，因此插补流程简单高效。另外，该方法采用的插补点递推公式能转换为一系列简单的四则运算，因此插补计算效率高。仿真对比分析表明了该方法相对于目前的方法具有很大的优越性。最后，在自主开发的数控平台上实现了该方法并完成了试件的加工。

关键词：数控系统;微分模型;圆弧插补;椭圆弧插补

基金资助：国家自然科学基金资助项目（11290144）