各种复杂的自由型曲线和曲面被广泛应用在矿山设备、汽车、航空航天等多个领域,自由曲面一般采用数控方式进行加工。针对曲面数控精加工表面质量不易满足要求的问题,文中对比研究了不同的插补方式对自由曲面表面加工质量的影响。应用3次NURBS曲线反求的方法,对一组已知的离散型值点进行拟合,计算出该拟合曲线的节点矢量和控制顶点,并在MATLAB中生成相应的NURBS曲线;按照FANUC数控系统的格式要求编写直线插补、直线-圆弧插补和NURBS插补3种不同插补方式的数控加工程序;调用3种不同的数控加工程序在数控机床上对经过预处理的工件进行精加工,然后使用表面粗糙度仪对精加工完成的曲面轮廓进行测量,获得相应的粗糙度值。对比分析直线插补、直线-圆弧插补和NURBS插补等3种不同插补方式刀具路径实际加工完成的曲面轮廓粗糙度值,结果表明NURBS插补刀具路径可以明显改善曲面精加工轮廓的光顺性,改善表面加工质量。NURBS插补能够适应数控高速加工的要求,很好地满足自由曲面高速高性能数控加工的需求。

国家自然科学基金(51605379)；长安大学教育教学改革研究项目(0003-300103691913;201938)；

0 引 言
1 NURBS曲线的数学定义
2 3次NURBS差值曲线的反求
2.1 确定3次NURBS插值曲线节点矢量
2.2 确定3次NURBS曲线首末端边界条件
2.3 反算3次NURBS曲线控制顶点
2.4 算例验证
3 NURBS插补的精加工实例
3.1 编写NURBS数控代码
3.2 数控精加工实例
4 结 论

霍亚光,高扬,宋绪丁,尚成厂.插补方式对自由曲面精加工质量的影响[J].西安科技大学学报,2020,40(04):737-743.