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不可忽视机床数控基础理论的研究
日期：2009年09月23 来源：本站原创 关键字：机床
机床数控加工中从零件的计算机建模、了程分析、数控编程、插补技术的实现、加工工艺过程自适应诊断及控制、刀具运动干涉的检测等，直到加工出合格的产品，每一环节都离不开黄学，力学、切削理论、测试理论的支持。
就机床数控加工中数学的应用而言，从初等数学到运算微积乃至计算几何，涉及范围很广。机械零件的构成大都为规则形体，如直线、平面、圆、椭圆、螺旋线、渐开线、双曲线、球、椭球、螺旋面、螺旋渐开面、双曲面等，这些形体在计算机内都可用数学解析式表示出来：但像飞机、汽车、船体的外形、汽轮机叶片等形体是无法用解析式表达的。要实现这一类自由型曲面零件和产品的数控加工，必须建立符合精度要求的数学模式，包括相应的插补形式。
例如：在机床加工模具中的曲面时，如果其他环节都符合数控加工的要求，其CAM的数据处理只使用直线插补而不是圆弧插补或样条曲线插补来模拟工件表面的曲线，机床的进给系统总是处在不停的加闲速过程中，就无法达到预定的进给速度，从而限制切削效率的提高和生产成本的降低。目前许多CAM系统在输出加工数据时，不仅支持标准的直线和圆弧插补，而且具有NURBS(非均匀有理B样条曲线)插补功能。NURBS曲线己被STEP国际标准规定为CAD／CAM曲线曲面造型、计算机图形学等领域的标准形式。
20世纪70年代，我国的数学前辈苏步青先生创造了圆弧样条拟合方法。在机床具有圆弧插补功能的数控系统中，采用圆弧样条可以直接输出圆弧信息，避免了用其他拟合方法还需进行二次逼近处理的过程，减少了数控加工的误差环节。我国的年轻学者们在自由曲线、曲面(包括NURBS)等方面的研究一直处于国际领先水平。在数控加工过程自适应控制、排除刀具运动干涉等方面近年来不断有新的成果推广应用。相信在这一领域不久会有新的突破。
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