基于轴对称非球面子午线的步长不变式双圆弧插补算法

摘要

在数控机床上提高曲面加工的精度,很大程度上在于数控插补算法的选择,因圆弧插补算法在圆弧连接处可达C1连续成为常用的数控插补算法。提出一种步长不变式双圆弧插补算法,基于几何条件推导步长不变式双圆弧公切点的数学模型,建立基本数控曲线任两点构造双圆弧的局部坐标系与绝对坐标系的数学变换,给出误差分析的公切点斜率的调整方法及误差判别模型。因其插补误差的调整与插补步长无关联,使插补误差的调整不需要改变加工工艺参数。步长不变式双圆弧插补算法能适应不同加工环境下不同加工工差的多样性要求,具有较好的数控加工柔性,便于实现高效快速的数控加工。通过对中大口径轴对称非球面元件超精密磨削加工实例验证了算法的可行性,其插补允差范围小于0.002μm。