2）NURBS插补简介概述?高速加工CNC控制器具有NURBS插补功能，可以接受CAM软件传来的BURBS格式的刀位轨迹数据,进行BURBS插补加工。?在CAM软件的刀位轨迹计算时，直接输出定义NURBS曲线的“控制点”、“权重”、“节点”，然后通过后处理译成机床CNC系统可识别的G代码，CNC以插补速率对原始的NURBS曲线进行插补加工。?常规的CAM后置处理提供二种插补：直线插补和圆弧插补，常用线性插补逼近。高速加工设备出现了NURBS曲线插补，这使CNC系统具备了能自动进行NURBS格式定义的加工域生成的能力。各种插补比较如下：第62页，共111页，星期日，2025年，2月5日公差CAD的NURBS曲线CAM的直线插补基于点集的直线插补基于NURBS的样条插补NURBS曲线的插补方式?第63页，共111页，星期日，2025年，2月5日NURBS插补的优点：①与线性插补相比，CAM输出的NURBS插补的刀位文件大为缩短，只有其1/10~1/100。由于高速铣采用小的刀具、小的切削量和窄的公差带，如公差带设置为±0.002mm或更小，按照常规的插补方法，这个程序的长度会很大，可能达到100MB以上，许多机床的CNC控制器不能接受。②NURBS插补比采用近似分段的直线和圆弧插补更为准确，刀位轨迹更加平滑。③NURBS插补速率快，精度高。第64页，共111页，星期日，2025年，2月5日例如：GEFanucNURBS插补采样周期为1ms，加工处曲率半径为50mm，产生的法向加速度为0.2g，以18.8m/min的高速进行加工。计算：一个插补周期的轮廓步长L=fT=18.8m×1000/min×60×1000=0.313mm插补误差e=(Ft)2/8r=0.3132/8×5=0.0002448mm=0.245μm第65页，共111页，星期日，2025年，2月5日④改变高速切削的表面质量。得到平滑精确的表面，如采用内、外公差（Intol/Outtol）会得到更加平滑的刀具轨迹。⑤NURBS插补可缩短加工时间。由于机床存在惯性，在用直线插补时，存在直线拐角处的拐角运动，为了避免冲击，机床一般按平滑规律进行加减速处理。这样每到一拐角就要降低速度，然后再加速。而NURBS插补是光滑的，能在加速度允许的范围内以最大速度进行加工。有的专家认为：提高数控加工质量、速度的最好办法之一是高速加工技术和NURBS插补的结合第66页，共111页，星期日，2025年，2月5日曲面模型刀具轨迹曲线NURBS曲线NURBS格式输出：控制点、矢量、权重CNC机床NURBS插补CADCAMCNCNURBS格式输出的系统模型NURBS格式输出的系统模型NURBS插补由CAD---CAM---CNC的过程见下图：第67页，共111页，星期日，2025年，2月5日NURBS插补指令的格式：G6.2P?K?X?????Y?????Z-?????R?.G6.2P4K0.X11.8986Y1.7906Z-1.9404R1.NURBS插补G代码NURBS曲线的阶数控制点坐标控制点矢量权FANUC系统NURBS指令格式第68页，共111页，星期日，2025年，2月5日在UG中，如果选择了NURBS选项后，要回答三个问题：①分段的NURBS曲线是否联接成一条曲线。②角度公差控制。两个NURBS曲线的切线的夹角，为了光滑选为5°或更小。③拟合公差控制。目前支持NURBS功能的CNC系统有：FANUC系统的15B、16C、16iMA、18i、Seimens、Heidenhain、Makino、Fidia等。第69页，共111页，星期日，2025年，2月5日五轴加工和复杂加工功能；五轴加工工艺合理，对三维曲面加工可充分利用刀具的最佳几何形状进行切削，在复杂形状的高速高精加工中，可以提高效率提高光洁度。五轴加工的机械配置有刀具旋转方式、工作台旋转方式及它们的混合方式。五轴加工功能要满足各种配置。功能为：?刀具轴方向的长度补偿。?五轴加工刀具中心点控制。?五轴加工刀具半径补偿。?三维圆弧插补，可以指定倾斜平面内的圆弧。?五轴加工刀具中心点控制。?倾斜加工指令