數(shù)控系統(tǒng)中的NURBS曲線插補技術(shù)

本文詳細介紹數(shù)控系統(tǒng)的NURBS(Non-Uniform Rational B-Spline)曲線插補技術(shù)。首先給出數(shù)控插補原理和曲線插補算法基礎，進而討論比較了傳統(tǒng)的CNC(Computerized Numerical Control)機床加工方法和采用了NURBS 曲線插補技術(shù)的加工方法，說明了后者的優(yōu)越性。
關(guān)鍵詞: NURBS，曲線插補，CNC

數(shù)控系統(tǒng)的NURBS曲線插補技術(shù)是基于PC開放式數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展關(guān)鍵技術(shù)之一。數(shù)控加工時經(jīng)常遇到諸如飛機的機翼、汽車流線型覆蓋件、成型模具型腔、汽輪機葉片等許多具有復雜外形型面的零件，CAD/CAM通常用列表曲線來描述它們。列表曲線的擬合方法很多，如三次樣條、B樣條、圓弧樣條及牛頓插值方法等。由于NURBS曲線具有良好的直觀性，且在“局部性”及收斂、逼近性方面占有優(yōu)勢，已經(jīng)成為當前最為通用的列表曲線擬合方法，利用NURBS在CAD/CAM系統(tǒng)中可以使所有的曲線具有統(tǒng)一的數(shù)學表達式，國際標準化組織(ISO)在其正式頒布的工業(yè)產(chǎn)品幾何定義STEP標準中，亦將NURBS作為產(chǎn)品交換的國際標準。于是，對CNC添加NURBS曲線曲面插補功能，成為現(xiàn)代開放式數(shù)控系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一?；赑C開放式數(shù)控系統(tǒng)可以充分利用PC的強大計算能力，實現(xiàn)NURBS曲線曲面高速度高精度的實時插補。