数控加工刀位轨迹优化处理(16)

1.3 本文研究的主要内容

针对目前曲线拟合技术在处理数控加工轨迹优化问题中的不足，本文着重研究用于解决数控加工轨迹拟合曲线问题的离散点拟合曲线方法，分析不同拟合方法的效果优劣，研究满足数控轨迹优化要求的曲线拟合算法，达到用曲线轨迹替代连续直线段轨迹用于模具工件数控加工，实现模具加工高速高精的目的。 主要内容分为以下几部分：

（1）刀位点轨迹优化原理

该部分详细介绍了优化数控加工刀位轨迹优化处理的处理依据、优化目标、优化评价指标和优化策略。首先分析数控加工轨迹优化过程的可行性及其目的，然后归纳优化目标为提高最终加工质量，并根据优化的目标总结了评价轨迹优化效果的指标。最后说明了轨迹优化策略以先分段再拟合为思路，确定以曲线拟合轨迹的处理方案。随后以Nurbs样条拟合连续直线段为例介绍了常用的曲线拟合技术，并且分析了拟合过程在精度和效率上的要求。提出了用于处理数控加工轨迹的曲线拟合算法性能指标：压缩率，拟合误差，算法效率。

（2）刀位轨迹分段算法

该部分设计了一种基于刀位点特征的轨迹分段拟合方法，内容包括算法原理，基于考察直线段轨迹连续性指标的分段算法和算法仿真测试。文中详细分析了数据点的常见特征和原始数据点几何信息对拟合效果的影响，得出了关于直线段轨迹具有区域化特征体现其轨迹可分段的结论。并以此提出刀位轨迹的连续性指标概念，以该指标为对象研究概括了分段点选取原则。其中详细设计了刀位轨迹连续性指标的计算方法，采取选用型值点样点计算指标的方式，并对合适抽样步长做了分析。最终得到了基于考察连续性指标的分段算法，其有较高可压缩效果和拟合精度可控的刀位轨迹分段算法。

（3）刀位轨迹拟合算法

该部分设计了一种基于筛选样点的Nurbs样条拟合方法，内容包括算法原理，对按不同尺度对原始轨迹数据点筛选的样点选择算法，基于考察原始轨迹连续性指标的划分不同抽样尺度区域的算法。主要内容包括对样点筛选的研究和使用样点拟合曲线的方法。文中首先详细分析了筛选样点的目的，提出了以

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