管管相贯焊接曲线轨迹的离散方法研究

1

作者 王君 陈俊杰 +1 位作者 蔡一杰 姜荣俊 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第7期168-171,177,共5页

目前相贯线焊缝主要采用等参数法离散,此方法并未考虑曲线离散时产生的弓高误差对结果的影响。为了进一步研究焊接曲线的离散方法,建立具有普遍适应性的焊缝曲线的斜交偏置数学模型。结合曲率、扰率和弦长三个因素对空间曲线离散的弓高... 目前相贯线焊缝主要采用等参数法离散,此方法并未考虑曲线离散时产生的弓高误差对结果的影响。为了进一步研究焊接曲线的离散方法,建立具有普遍适应性的焊缝曲线的斜交偏置数学模型。结合曲率、扰率和弦长三个因素对空间曲线离散的弓高误差影响,分别采用等参数法、等弦长法和等弓高误差变步长法对焊缝曲线进行直线插补。通过仿真实验比较了三种离散方法的弓高误差和分段数,结果表明等弓高误差变步长法离散效果最好,整体弓高误差变化平稳,每段误差均在要求范围内。同时分段数量最少,焊接机器人移动距离最短,可以提高焊接效率。 展开更多

关键词 管管相贯线 弓高误差 曲线离散 工业机器人

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基于电动升降的塔机起重臂上弦杆定位精度提升研究

2

作者 李虓 《现代制造技术与装备》 2025年第10期82-84,共3页

针对塔机起重臂上弦杆在升降过程中存在的定位误差累积、动态扰动放大及结构冲击响应等问题,构建一种基于电动升降系统的精度提升控制方案。对驱动电机性能、闭环控制策略、实时误差补偿算法及柔性连接机构进行系统设计,搭建实验平台并... 针对塔机起重臂上弦杆在升降过程中存在的定位误差累积、动态扰动放大及结构冲击响应等问题,构建一种基于电动升降系统的精度提升控制方案。对驱动电机性能、闭环控制策略、实时误差补偿算法及柔性连接机构进行系统设计,搭建实验平台并开展不同工况下的定位精度测试。研究结果表明,该系统在±0.5 mm精度容差范围内具备良好的抗扰动能力与重复一致性,可有效提升上弦杆关键构件的升降定位性能。 展开更多

关键词 塔机起重臂 电动升降 上弦杆定位 误差补偿

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基于de Boor算法的NURBS曲线插补和自适应速度控制研究 被引量：25

3

作者 王田苗 曹宇男 +1 位作者 陈友东 魏洪兴 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第21期2608-2613,共6页

以NURBS曲线de Boor递推插补算法为基础,针对NURBS曲线速度处理的特殊性,建立了一种NURBS曲线自适应速度控制模型,该模型分为速度自适应控制和插补前加减速处理两部分。以de Boor算法为基础对整个插补周期的弓高误差以及切向和法向加速... 以NURBS曲线de Boor递推插补算法为基础,针对NURBS曲线速度处理的特殊性,建立了一种NURBS曲线自适应速度控制模型,该模型分为速度自适应控制和插补前加减速处理两部分。以de Boor算法为基础对整个插补周期的弓高误差以及切向和法向加速度进行实时监控,分析了误差产生的原因并进行了相应的速度控制;以插补前直线加减速为例引入NURBS反向插补的概念,解决了NURBS曲线减速区长度计算问题。实验结果表明,该模型满足实际的NURBS曲线插补的需要。 展开更多

关键词 NURBS曲线 DE Boor算法 直线加减速 NURBS反向插补 弓高误差

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基于冗余误差控制的非均匀有理B样条曲线插补算法研究 被引量：17

4

作者 徐宏 胡自化 +2 位作者 张平 杨冬香 杨端光 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2007年第5期961-966,共6页

提出了一种能有效控制冗余误差的非均匀有理B样条曲线插补算法。该算法综合了等弓高误差插补算法和恒定进给速度插补算法的优点,小曲率情形时在保证加工精度的前提下,通过引入进给倍率因子,增大进给速度以改善误差过度冗余;同时在大曲... 提出了一种能有效控制冗余误差的非均匀有理B样条曲线插补算法。该算法综合了等弓高误差插补算法和恒定进给速度插补算法的优点,小曲率情形时在保证加工精度的前提下,通过引入进给倍率因子,增大进给速度以改善误差过度冗余;同时在大曲率情形下,可控制弓高误差在限定的误差范围以保证轮廓精度。这样既可保证轮廓精度,又可提高加工效率。仿真实例证实了该插补算法的有效性和可行性。 展开更多

关键词 非均匀有理B样条 插补算法 弓高误差 误差冗余 曲率

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基于传动系统动力学的NURBS曲线插补算法 被引量：10

5

作者 刘宇 赵波 +1 位作者 戴丽 刘杰 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期187-191,197,共6页

对机床传动系统、伺服驱动系统和数控插补模块进行动力学建模和求解。提出一种新的NURBS插补算法,按照进给率自适应轨迹规划算法进行当前插补周期的速度设定,并且根据曲线当前位置的曲率特性,进行基于曲率的最大速度限定,通过求解动力... 对机床传动系统、伺服驱动系统和数控插补模块进行动力学建模和求解。提出一种新的NURBS插补算法,按照进给率自适应轨迹规划算法进行当前插补周期的速度设定,并且根据曲线当前位置的曲率特性,进行基于曲率的最大速度限定,通过求解动力学模型,获得按照这一速度进行插补时系统需要的最大驱动力,若该驱动力超过系统能够提供的最大驱动力,则再次按照用户设定的加速度进行减速,获得的速度作为指令速度,按照一阶泰勒展开近似进行插补点的计算。该算法不仅在NURBS曲率较大的区域自动降低进给速度,保证要求的弦误差,而且使输出的插补速度指令区域平滑,保证不会出现插补输出的位置值系统无法进行位置控制造成更大的加工误差。 展开更多

关键词 NURBS插补 机床动力学 速度自适应 弦误差 曲率

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基于NURBS曲线的加减速控制方法研究 被引量：24

6

作者 赵巍 王太勇 万淑敏 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期1-3,共3页

针对目前参数曲线加减速控制的不足,研究了基于NURBS曲线的插补前抛物线-直线-抛物线的S形加减速自适应控制方法,将高速加工中容易超限的弓高误差、机床所承受的加速度等参数均考虑在内,而且合理地解决了插补前加减速控制中的减速点预... 针对目前参数曲线加减速控制的不足,研究了基于NURBS曲线的插补前抛物线-直线-抛物线的S形加减速自适应控制方法,将高速加工中容易超限的弓高误差、机床所承受的加速度等参数均考虑在内,而且合理地解决了插补前加减速控制中的减速点预测困难的问题。采取优化、简化等快捷算法,实现了实时自适应的NURBS等参数曲线插补的加减速控制,并用实例进行了验证。 展开更多

关键词 NURBS曲线插补 实时自适应控制 弓高误差 有限加速度

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等弓高误差变步长的插补点求取方法优化 被引量：6

7

作者 杨振玲 杜娟 +1 位作者 闫献国 智红英 《工具技术》 北大核心 2016年第8期42-46,共5页

传统的等弓高误差求取插补点的方法是根据走刀步长来计算,并且假设步长内为等曲率半径。由于自由曲面的曲率半径不断变化,传统的插补方法并不能准确计算出下一个刀触点的位置。为了克服传统方法的不足,提出了一种新的等弓高误差变步长... 传统的等弓高误差求取插补点的方法是根据走刀步长来计算,并且假设步长内为等曲率半径。由于自由曲面的曲率半径不断变化,传统的插补方法并不能准确计算出下一个刀触点的位置。为了克服传统方法的不足,提出了一种新的等弓高误差变步长插补方法。采用该算法得到的两相邻刀触点之间的弓高误差值一致,可得到较高的加工表面精度;而且在保证表面加工质量的情况下,刀触点最少,提高了加工效率。最后,通过MATLAB对该方法的可行性和精度进行了验证。 展开更多

关键词 插补算法 等弓高误差 变步长

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NURBS曲线高速高精度插补及加减速控制方法研究 被引量：17

8

作者 李思益 罗为 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2008年第6期1142-1147,共6页

为满足非均匀有理B样条曲线高速高精度插补加工的需要,针对目前参数曲线插补加减速控制方法的不足,提出了一种新的控制方法。该方法考虑了高速高精度加工中容易超限的弓高误差和机床所能承受的法向加速度等因素,使进给速度既符合加减速... 为满足非均匀有理B样条曲线高速高精度插补加工的需要,针对目前参数曲线插补加减速控制方法的不足,提出了一种新的控制方法。该方法考虑了高速高精度加工中容易超限的弓高误差和机床所能承受的法向加速度等因素,使进给速度既符合加减速的要求,又能随曲线曲率自适应调整,因而可在提高轮廓加工精度同时,显著地减小加工过程对机床的冲击。同时,采取了改进、简化算法,实现了快速、实时自适应的非均匀有理B样条曲线插补的加减速控制。实例表明,该方法在实时插补过程中,满足了速度和加减速的要求,保证了插补加工的高速与高精度,且实现了速度的平滑过渡。 展开更多

关键词 非均匀有理B样条 曲线插补 加减速控制 实时自适应控制 弓高误差 法向加速度

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数控加工中NURBS曲线的小线段离散方法 被引量：5

9

作者 李建刚 孙喜庆 +1 位作者 王琳 郑德鹏 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期53-57,共5页

针对将NURBS曲线离散成连续小线段轨迹问题,提出局部等弦长、等弦差、偏转角可控的离散算法.分别对等弦长、等弦差离散算法进行仿真,验证这两种算法的优缺点;结合弦长、弦差和偏转角之间的耦合关系,提出对NURBS曲线进行区域分割,实现离... 针对将NURBS曲线离散成连续小线段轨迹问题,提出局部等弦长、等弦差、偏转角可控的离散算法.分别对等弦长、等弦差离散算法进行仿真,验证这两种算法的优缺点;结合弦长、弦差和偏转角之间的耦合关系,提出对NURBS曲线进行区域分割,实现离散后的小线段轨迹局部等弦长、等弦差,轨迹相对光顺.利用平面光栅进行实验验证,实验结果表明:利用该算法,离散后的小线段轨迹可以很好地逼近原NURBS曲线,并且保证轨迹相对光顺. 展开更多

关键词 NURBS曲线 离散算法 连续小线段轨迹 等弦长 等弦差

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基于NURBS插补的汽轮机叶片背弧面数控加工模拟与误差分析 被引量：4

10

作者 董久虎 谌永祥 +1 位作者 李双跃 曾岳飞 《机床与液压》 北大核心 2013年第1期51-53,57,共4页

弓高误差是影响汽轮机叶片加工质量的关键因素之一。根据汽轮机叶片数控切削加工的质量要求,采用NURBS曲线插补算法,并用MATLAB软件模拟了NURBS插补过程。通过UG6.0数控仿真模块进行模拟加工,分析仿真数据可知:采用NURBS插补方法模拟加... 弓高误差是影响汽轮机叶片加工质量的关键因素之一。根据汽轮机叶片数控切削加工的质量要求,采用NURBS曲线插补算法,并用MATLAB软件模拟了NURBS插补过程。通过UG6.0数控仿真模块进行模拟加工,分析仿真数据可知:采用NURBS插补方法模拟加工汽轮机叶片背弧面,弓高误差为0.080～1.154μm。 展开更多

关键词 叶片 NURBS插补 弓高误差 数控模拟分析

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基于进给速度敏感点识别的NURBS曲线平滑插补算法研究 被引量：4

11

作者 林峰 张正红 陈胜 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1060-1064,共5页

提出了一种基于进给速度敏感点识别的NURBS曲线插补算法,该方法对于兼容NURBS形式的高档数控系统至关重要。粗插补计算造成的轮廓误差与插补经过该点时的进给速度大小有关,敏感点则可根据插补微段逼近时的弓高误差来界定。进而,根据相... 提出了一种基于进给速度敏感点识别的NURBS曲线插补算法,该方法对于兼容NURBS形式的高档数控系统至关重要。粗插补计算造成的轮廓误差与插补经过该点时的进给速度大小有关,敏感点则可根据插补微段逼近时的弓高误差来界定。进而,根据相邻敏感点之间的距离,通过增设安全缓冲区等方法,进行速度曲线自适应规划。整体进给速度曲线可以由各部分进给速度曲线连接而成。为评价算法的有效性,采用3次NURBS曲线在三种不同进给速度指令下进行仿真计算。仿真结果证明,该算法很好地将轮廓精度和进给速度的平滑性进行了系统考虑,能在相邻危险点复杂分布的情况下执行柔性的插补控制。 展开更多

关键词 NURBS 敏感点 弓高误差 安全缓冲区

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改进的NURBS曲线预估校正插补方法 被引量：2

12

作者 聂明星 蒋新华 陈兴武 《计算机工程与应用》 CSCD 2012年第21期1-4,共4页

现行的NURBS曲线参数预估校正插补方法不能预估最开始的两个参数,而且不能控制预估参数迭代修正的次数。提出改进的NURBS预估校正插补方法,该方法预估插补点参数,根据最大进给步长约束、轮廓误差约束以及法向加速度约束,判定预估参数与... 现行的NURBS曲线参数预估校正插补方法不能预估最开始的两个参数,而且不能控制预估参数迭代修正的次数。提出改进的NURBS预估校正插补方法,该方法预估插补点参数,根据最大进给步长约束、轮廓误差约束以及法向加速度约束,判定预估参数与实际参数的误差,当误差在允许范围内,则对参数步长增量进行调整,否则进行迭代修正。仿真实验结果表明,新方法通过对参数步长增量的调整,使得预估参数更加接近实际参数,较现有方法有效减少了参数迭代修正的次数,利于实时插补的实现。 展开更多

关键词 非均匀有理B样条曲线(NURBS) 预估校正 轮廓误差 步长增量

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焊接机器人空间轨迹段间位姿平滑过渡方法 被引量：4

13

作者 潘海鸿 何飞龙 +2 位作者 贾丙琪 付英东 陈琳 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2023年第11期65-68,共4页

针对目前采用传统轨迹过渡方法在实现多段焊接轨迹过渡处理仅能保证机器人末端速度的平滑性,却无法实现满足弓高误差要求的问题,提出采用三次非均匀有理B样条曲线(non-uniform rational B-splines,NURBS曲线)的最大弓高误差可控的轨迹... 针对目前采用传统轨迹过渡方法在实现多段焊接轨迹过渡处理仅能保证机器人末端速度的平滑性,却无法实现满足弓高误差要求的问题,提出采用三次非均匀有理B样条曲线(non-uniform rational B-splines,NURBS曲线)的最大弓高误差可控的轨迹过渡方法。根据最大弓高误差计算过渡路径点,并用NURBS曲线对路径点进行拟合得到过渡轨迹。此外,基于位姿同步,对衔接点的角速度进行前瞻处理,并采用S型加减速对轨迹姿态进行规划。在自主搭建的机器人测试平台验证所提出的轨迹过渡方法,实验结果表明可以根据焊接工艺需求设定最大弓高误差,且在保证机器人末端线速度和角速度平滑性的基础上,保证实际弓高误差小于设定值。 展开更多

关键词 焊接机器人 NURBS曲线 弓高误差 平滑轨迹过渡

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参数曲面高精度加工中的弦高误差控制 被引量：1

14

作者 张志强 王太勇 +1 位作者 刘清健 支劲章 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2010年第5期661-665,670,共6页

在零件精加工过程中,弦高误差的大小对于零件表面精加工质量影响显著。由于参数曲面弦高误差计算的复杂性,提出两类参数曲面加工中的弦高误差控制算法,它是利用插补点处弧长误差、坐标值及一阶导数信息间接对弦高误差进行控制。其中插... 在零件精加工过程中,弦高误差的大小对于零件表面精加工质量影响显著。由于参数曲面弦高误差计算的复杂性,提出两类参数曲面加工中的弦高误差控制算法,它是利用插补点处弧长误差、坐标值及一阶导数信息间接对弦高误差进行控制。其中插补点处的弧长误差由梯形公式求出,插补点处的坐标值及一阶导数信息由插补算法得到,使得总计算量的增加并不显著。对算法的误差情况进行讨论,并利用Nurbs曲面的仿真实例证实此算法能够在满足实时性要求的前提下,达到预定的弦高误差加工精度。 展开更多

关键词 复杂参数曲线 插补算法 弦高误差 实时性

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基于非均匀有理B样条的压电陶瓷非线性校正 被引量：1

15

作者 常丽 李庆斌 +1 位作者 黄格格 修国一 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2017年第2期183-187,共5页

针对压电陶瓷的非线性迟滞特性限制两级进给式大行程精密定位系统定位精度提高的问题,利用非均匀有理B样条(NURBS)快速插补算法对迟滞特性进行补偿.在通过MATLAB软件实现NURBS插补算法的过程中,将NURBS插补算法与线性插值算法进行仿真... 针对压电陶瓷的非线性迟滞特性限制两级进给式大行程精密定位系统定位精度提高的问题,利用非均匀有理B样条(NURBS)快速插补算法对迟滞特性进行补偿.在通过MATLAB软件实现NURBS插补算法的过程中,将NURBS插补算法与线性插值算法进行仿真和比较.结果表明,NURBS插补算法的误差明显小于线性插值算法的误差,验证了利用NURBS插补算法解决压电陶瓷非线性的正确性、可行性和实用性,解决了压电陶瓷非线性迟滞特性曲线模型建立的问题,且在精密工作台满足速度要求的前提下可实现更高的定位精度. 展开更多

关键词 压电陶瓷 精密定位系统 迟滞特性 NURBS插补 弓高误差 进给速度 误差补偿 定位精度

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三坐标数控加工的非均匀有理B样条适应性速度进给 被引量：1

16

作者 王宇晗 刘康 李宇昊 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第S1期163-167,共5页

针对当前普遍采用的恒定进给速度的非均匀有理B样条(NURBS)插补方法存在的矢高误差和进给率波动过大的问题,提出了两种NURBS插补方法控制矢高误差的方法和恒定材料去除率的方法.第1种方法能够把矢高误差控制在较低的范围内,提高了加工精... 针对当前普遍采用的恒定进给速度的非均匀有理B样条(NURBS)插补方法存在的矢高误差和进给率波动过大的问题,提出了两种NURBS插补方法控制矢高误差的方法和恒定材料去除率的方法.第1种方法能够把矢高误差控制在较低的范围内,提高了加工精度;第2种方法把矢高误差限定在了更低的范围内,并且实现了材料去除率的恒定,从而提高了加工质量,延长了刀具的使用寿命. 展开更多

关键词 非均匀有理B样条 计算机数控 插补 矢高误差 材料去除率

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基于逆滤波的轨道不平顺测评误差分析及滤波参数优化 被引量：11

17

作者 王源 李帅 +3 位作者 陈嵘 王平 林渝轲 汪鑫 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期102-109,共8页

弦测法是目前国内外使用最普遍的轨道不平顺测评方法之一。本文采用滤波模型描述弦测法对轨道不平顺的测评过程,借助频率采样方法构造逆滤波器实现轨道不平顺波形的复原,进一步定义滤波器等效长度和误差放大系数,对不同滤波器设计参数... 弦测法是目前国内外使用最普遍的轨道不平顺测评方法之一。本文采用滤波模型描述弦测法对轨道不平顺的测评过程,借助频率采样方法构造逆滤波器实现轨道不平顺波形的复原,进一步定义滤波器等效长度和误差放大系数,对不同滤波器设计参数的误差影响进行分析,发现截止波长与采样步长的增加将导致误差快速积累;滤波器等效长度越大,波长的截断效果越明显,滤波效果越好。提出轨道不平顺测评过程中滤波参数的优化思路:一是采用更小的采样步长提高测评精度,二是采用更高的滤波器阶数优化滤波效果。以一段1km长的高速铁路轨道区段为例,根据逆滤波器设计方法,实现其轨道不平顺的复原,检测精度为0.01mm时测评误差在1~50m波长范围不超过0.84mm。 展开更多

关键词 轨道不平顺 弦测法 逆滤波 误差分析 参数优化

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柑橘人工分级的误差分析 被引量：3

18

作者 周晓蓉 黎培辉 杨坚 《农机化研究》 北大核心 2010年第4期30-33,共4页

水果机械分级研究中,常以人工分级所确定的柑橘级别数作为标准级别数,故有必要对柑橘人工分级进行误差分析,以确保分级结果的可靠性。分析表明,对直径为分级区间临界尺寸的柑橘,可采用考虑测量系统误差的精确分级步骤来保证其可靠性;对... 水果机械分级研究中,常以人工分级所确定的柑橘级别数作为标准级别数,故有必要对柑橘人工分级进行误差分析,以确保分级结果的可靠性。分析表明,对直径为分级区间临界尺寸的柑橘,可采用考虑测量系统误差的精确分级步骤来保证其可靠性;对于其他尺寸区间的柑橘,直接用游标卡尺对其短轴最大径向弦的测量平均值作为分级尺寸,从而保证了人工分级结果的可靠性,使之可用于后续的研究。 展开更多

关键词 柑橘 分级 误差 径向弦

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最小外接球法球度误差评价与实现 被引量：8

19

作者 刘飞 彭晓南 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期243-248,共6页

针对直角坐标系下球体形状的误差评价,介绍一种利用最小外接球法评价球度误差的计算方法。建立基于直角坐标系下的球度误差三维评测模型,并研究外接球体几何曲面关系,得出了利用弦线截交关系快速评价球度误差的理论。利用弦线截交关系... 针对直角坐标系下球体形状的误差评价,介绍一种利用最小外接球法评价球度误差的计算方法。建立基于直角坐标系下的球度误差三维评测模型,并研究外接球体几何曲面关系,得出了利用弦线截交关系快速评价球度误差的理论。利用弦线截交关系构建最小外接球法球度误差评价的'2+1'、'3+1'、'4+1'评价模式统一体,通过两次截交产生的虚拟中心定位,可以准确确定评价点的位置,达到了快速、精确利用最小外接球法评价球度误差的目的。通过分析表明,基于弦线截交关系的最小外接球球度误差评价方法计算效率高、易于实现且具有较高的评定精度,也为球度误差评价提供一种新的方法和思路。 展开更多

关键词 球度误差 弦线截交 最小外接球法评价 直角坐标系

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