基于STEPNC的CNC系统中NURBS插补技术研究

第１２卷第１期２００７年１月中国图象图形学报ＪｏｕｒｎａｌｏｆＩｍａｇｅａｎｄＧｒａｐｈｉｃｓＶ０１．１２．Ｎｏ．１Ｊａｎ．，２００７ＮＵＲＢＳＩｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎＣＮＣＳｙｓｔｅｍＢａｓｅｄｏｎＳＴＥＰ－・ＮＣＤＵＪｕａｎｌ’・”，ＴＩＡＮＸｉ—ｔｉａｎ¨，ＺＨＡＮＧＺｈｅｎ－ｍｉｎｇ”，ＺＨＵＭｉｎｇ—ｑｕａｎ¨，ＬＩＪｉａｎ－ｋｅ”。

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为此设计了一个统一的基于ＮＵＲＢＳ样条曲线插补的通用插补器，并开发了一种基于等弧长的插补技术和插补算法。

最后通过仿真和实例加工验证了该算法的有效性和可靠性。

关键词ＳＴＥＰ．ＮＣ非均匀的有理Ｂ样条样条捕补等弧长插补中图法分类号：ＴＰ３９１．７文献标识码：Ａ文章编号：１００６—８９６１（２００７）０１—０１７１—０６１ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＣｕｒｒｅｎｔｌｙ，ｍｏｓｔｃｏｍｐｕｔｅｒｎｕｍｅｒｉｃａｌｃｏｎｔｒｏｌ（ＣＮＣ）ｍａｃｈｉｎｅｓａｒｅｐｒｏｇｒａｍｍｅｄｉｎＧ＆Ｍｃｏｄｅｓ（ｆｏｒｍａｌｉｚｅｄｂｙＩＳ０６９８３），ｗｈｉｃｈｉｓａｌｏｗｌｅｖｅｌｌａｎｇｕａｇｅｓｐｅｃｉｆｙｉｎｇｍａｉｎｌｙｔｈｅｃｕｔｔｅｒｍｏｔｉｏｎｉｎｔｅｒｍｓｏｆｐｏｓｉｔｉｏｎａｎｄｆｅｅｄｒａｔｅ．ＳｉｎｃｅｉｔｄｅｌｉｖｅｒｓｏｎｌｙｌｉｍｉｔｅｄｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｔｏＣＮＣ（ｅｘｃｌｕｄｉｎｇｔｈｅｖａｌｕａｂｌｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｓｕｃｈａｓｐａｒｔｇｅｏｍｅｔｒｙａｎｄｐｒｏｃｅｓｓｐｌａｎｉｍｐｌｉｃａｔｅｄｉｎｔｈｅＮＣｃｏｄｅ），ｉｔｍａｋｅｓＣＮＣｎｏｔｈｉｎｇｂｕｔａｎｅｘｅｃｕｔｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍｃｏｍｐｌｅｔｅｌｙｕｎａｗａｒｅｏｆｔｈｅｍｏｔｉｏｎｓｂｅｉｎｇｅｘｅｃｕｔｅｄ，ａｎｄｍａｋｅｓｉｔｉｍｐｏｓｓｉｂｌｅｔｏｒｅａｌｉｚｅｄａｔａｅｘｃｈａｎｇｅａｎｄｓｈａｒｉｎｇｂｅｔｗｅｅｎＣＡＤ／ＣＡＭａｎｄＣＮＣｓｙｓｔｅｍ［１］．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ＩＳＯ６９８３ｏｎｌｙｓｕｐｐｏｒｔｌｉｎｅａｒａｎｄｃｉｒｃｕｌａｒｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎａｎｄｄｏｅｓｎｏｔｓｕｐｐｏａｔｈｅｓｐｌｉｎｅｄａｔａ，ｗｈｉｃｈｍａｋｅｓｉｔｉｎｃａｐａｂｌｅｏｆｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｆｉｖｅｏｒｍｏｒｅａｘｉｓｍｉｌｌｉｎｇ．Ｃｕｒｒｅｎｔｌｙ，ａｎｅｗａｎｄｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｌａｎｇｕａｇｅｆｏｒＣＮＣ，ｃａｌｌｅｄＳＴＥＰ—ＮＣｉｓｕｎｄｅｒｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｂｙＩＳＯＴＣ１８４ＳＣ１．ＳＴＥＰ－ＮＣｄａｔａｍｏｄｅｌｎｏｔｏｎｌｙｃｏｎｔａｉｎｓａｄｅｔａｉｌｅｄｇｅｏｍｅｔｒｉｃａｌｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎｏｆｔｈｅｐａｒｔｂｕｔａｌｓｏ基金项目：国家８６３／ＣＩＭＳ主题资助项目（２００３ＡＡ４１１０４１）；航空科学基金项目（０２Ｈ５３０５６）收稿日期：２００５一Ｏｌ一０７；改回日期：２００５—１０－２４第一作者简介：杜娟（１９７３一），女。

现为西北工业大学博士研究生，太原科技大学讲师。

主要研究方向为ＣＡＤ／ＣＡＭ及其集成化制造技术。

已发表学术论文１６篇。

Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｇｚｄｊｌ９９９＠１６３．ＣＯＢ１７２中国图象图形学报第１２卷ｃｏｎｔａｉｎｓｔｈｅｄｅｔａｉｌｅｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ，ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｉｔｓｕｐｐｏｒｔｓｐｌｉｎｅｄａｔａ．ＳｉｎｃｅＳＴＥＰ－ＮＣｄａｔａｍｏｄｅｌｉｓａｎｅｘｔｅｎｓｉｏｎｏｆＳＴＥＰａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎｎｕｍｅｒｉｃａｌｃｏｎｔｒｏｌｍａｃｈｉｎｅ，ｉｔｓｇｅｏｍｅｔｒｉｃａｌｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎｉｓｈａｒｍｏｎｉｚｅｄｗｉｔｈＳＴＥＰｄａｔａｆｏｒｍａｔ．ＩｎＳＴＥＰｄａｔａｍｏｄｅｌｆｒｅｅｃｕｒｖｅａｎｄｓｕｒｆａｃｅａｒｅｄｅｓｃｒｉｂｅｄｗｉｔｈｕｎｉｆｏｒｍＮＵＲＢＳ．ＢｅｃａｕｓｅＮＵＲＢＳｎｏｔｏｎｌｙｃａｎａｃｃｕｒａｔｅｌｙｅｘｐｒｅｓｓａｌｌｓｔａｎｄａｒｄｑｕａｄｒａｔｉｃｐａｒａｍｅｔｒｉｃｃｕｒｓｅｓ，ｓｕｃｈａｓｌｉｎｅ，ｃｉｒｃｌｅａｎｄｅｌｌｉｐｓｅａｎｄｓｏｏｎ，ｂｕｔａｌｓｏｃａｎｅｘｐｒｅｓｓｏｔｈｅｒｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄｐａｒａｍｅｔｒｉｃｃｕｒｖｅｓ，ｉｔｉｓａｐｐｌｉｅｄｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｔｏｄｅｖｅｌｏｐａｕｎｉｖｅｒｓａｌｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｂａｓｅｄｏｎＮＵＲＢＳｆｏｒｉｎｔｅｎｄｉｎｇＣＮＣｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎＳＴＥＰ—ＮＣｄａｔａｍｏｄｅｌ．ＳｅｖｅｒａｌｒｅｓｅａｒｃｈｅｒｓｈａｖｅｄｅｖｅｌｏｐｅｄｒｅａｌｔｉｍｅｐａｒａｍｅｔｒｉｃｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｏｒｓｆｏｒＣＨｉｌｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｕｓｉｎｇｎｏｎ—ｕｎｉｆｏｒｍｒａｔｉｏｎａｌＢ－ｓｐｌｉｎｅ（ＮＵＲＢＳ）．Ｓｙｈ．ＳｈｉｕｈＹｅｈ‘２１ｐｒｏｐｏｓｅｄａｓｐｅｅｄ—ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｗｉｔｈａａｄａｐｔｉｖｅｆｅｄｅｒａｔｅ．Ｓｉｎｃｅｔｈｅｃｈｏｒｄｅｒｒｏｒｉｎｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎｄｅｐｅｎｄｓｏｎｔｈｅｃｕｒｖｅｓｐｅｅｄａｎｄｒａｄｉｕｓｏｆｔｈｅｃｕｒｖａｔｕｒｅｓ，ｔｈｅｆｅｅｄｒａｔｅｉｎｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｓａｕｔｏｍａｔｉｃａｌｌｙａｄｊｕｓｔｅｄｓｏｔｈａｔａｓｐｅｃｉｆｉｅｄｌｉｍｉｔｏｎｔｈｅｃｈｏｒｄｅｒｒｏｒｉｓｍｅｔ．ＷａｎｇａｎｄＹａｎｇ。

３１ｈａｖｅｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄｔｒａｊｅｃｔｏｒｙｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｖｉａｃｕｂｉｃａｎｄｑｕｉｎｔｉｃｓｐｌｉｎｅｕｓｉｎｇｃｈｏｒｄｌｅｎｇｔｈａｎｄｎｅａｒｌｙａｒｃｌｅｎｇｔｈｐａｒａｍｅｔｒｉｚａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｎｅａｄｙａｒｃｌｅｎｇｔｈｐａｒａｍｅｔｒｉｚａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｅｄｉｎｓｍａｌｌｅｒｆｅｅｄｒａｔｅｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎｓｃｏｍｐａｒｅｄｔｏｃｈｏｒｄｌｅｎｇｔｈｐａｒａｍｅｔｒｉｚａｔｉｏｎ．ＴｈｉｓｗａｓｆｏｌｌｏｗｅｄｂｙｔｈｅｗｏｒｋｏｆＷａｎｇａｎｄＷｒｉｇｈｔ［４｜．ｗｈｏｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄｕｓｉｎｇｍｏｒｅｐｏｉｎｔｓｉｎｆｉｔｔｉｎｇｔｈｅｓｐｉｎｅａｔｈｉｇｈｃｕｒｖａｔｕｒｅｓ，ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｒｅｄｕｃｅｔｈｅｆｅｅｄｒａｔｅｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎｓｄｕｅｔｏｔｈｅｎｅａｒｌｙａｒｃｌｅｎｇｔｈｐａｒａｍｅｔｒｉｚａｔｉｏｎｅｒｒｏｒｓ．ＴｈｉｓｐａｐｅｒｐｒｅｓｅｎｔｓａＮＵＲＢＳｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｕｓｉｎｇａｃｏｎｓｔａｎｔａｒｃｉｎｃｒｅｍｅｎｔ（Ａｓ）ａｔｅａｃｈｓｔｅｐｔｏｍａｉｎｔａｉｎａｓｔａｂｌｅｆｅｅｄｒａｔｅ．Ｔｈｉｓｗａｙ，ｆｅｅｄｒａｔｅｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎｓａｒｉｓｉｎｇｆｒｏｍｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｓｐｌｉｎｅｐａｒａｍｅｔｅｒ（ｔｙｐｉｃａｌｌｙｔｈｅｃｈｏｒｄｌｅｎｇｔｈ）ａｎｄｔｂｅａｒｃｌｅｎｇｔｈａｒｅａｖｏｉｄｅｄ，ｓｏｃｏｎｓｔａｎｔｆｅｅｄｒａｔｅａｒｅｔｈｅｎｏｂｔａｉｎｅｄｔｏｈｉｇｈｓｐｅｅｄｍａｃｈｉｎｉｎｇｓｙｓｔｅｍ．２ＮＵＲＢＳｄｅｆｔｎｉｔｉｏｎＮＵＲＢＳｉｓａｂｂｒｅｖｉａｔｉｏｎｏｆＮｏｎ—ＵｎｉｆｏｒｉＢＲａｔｉｏｎａｌＢ—Ｓｐｌｉｎｅ，ａＮＵＲＢＳｃｕｒｖｅｉｓｇｅｎｅｒａｌｌｙｅｘｐｒｅｓｓｅｄａｓｆｏｌｌｏｗｓ，∑ｔｏｌｄ…Ｎ。

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