میان‌یاب های پیش‌نگر NURBS-PH برای فرز کاری سریع در کنترل عددی

نوع مقاله : مقاله کوتاه

نویسندگان

دانشگاه فردوسی مشهد

چکیده

روش‌های مختلف برای میان‌یابی پارامتری (Parametric Interpolation) بر روی منحنی‌های NURBS در گذشته پیشنهاد شده‌اند. اما در این روش‌ها، خطاهای ناشی از ماهیت تقریبی میان‌یاب NURBS، معمولا در نظر گرفته نمی شوند. در این مقاله، یک الگوریتم ترکیبی پیش‌نگر(Look-Ahead) برای میان‌یابی بر روی منحنی‌های NURBS، ارایه شده است. این الگوریتم، میان‌یابی بر روی گوشه‌های تیز را توسط منحنی‌های هدوگراف فیثاغورثی (PH) (Pythagorean Hodograph) انجام می‌دهد. این کار باعث کاهش همزمان خطاهای هندسی و خطاهای ناشی از تقریب در میان‌یابی می‌شود. الگوریتم ارایه شده از چهار بخش تشکیل شده است: بخش تشخیص گوشه‌های تیز، بخش ایجاد منحنی PH، بخش ایجاد پروفیل سرعت و بخش تشخیص دینامیکی. شبیه‌سازی انجام شده، صحت الگوریتم پیشنهادی را نشان می‌دهد. آزمایش های انجام شده بر روی میز X-Y تأیید می‌کند که روش ارایه شده، دقت دنبال کردن مسیر را در مقایسه با الگوریتم های تعیین پیشروی بر مبنای خطای وتری (Adaptive-feedrate Algorithm) و تعیین سرعت پیشروی بر مبنای انحنا (Curvature-feedrate Algorithm) به صورت چشمگیری بهبود می‌بخشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Look-Ahead NURBS-PH Interpolators for High Speed CNC Milling

نویسندگان [English]

  • Behnam Motakef Imani
  • AmirMohammad Ghandeharion
چکیده [English]

Various methods for parametric interpolation of NURBS curves have been proposed in the past. However, the errors caused by the approximate nature of the NURBS interpolator were rarely taken into account. This paper proposes an integrated look-ahead algorithm for parametric interpolation along NURBS curves. The algorithm interpolates the sharp corners on the curve with the Pythagorean-hodograph (PH) interpolation. This will minimize the geometric and interpolator approximation errors simultaneously. The algorithm consists of four different modules: a sharp corner detection module, a PH construction module, a feedrate planning module, and a dynamics module. Simulations are performed to show correctness of the proposed algorithm. Experiments on an X-Y table confirm that the developed method improves contour accuracy significantly compared to previously proposed adaptive-feedrate and curvature-feedrate algorithms.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Numerical Control
  • CNC Parametric Interpolation
  • PH Curve
CAPTCHA Image