乐 英,王 颖

(华北电力大学 能源动力与机械工程学院，河北 保定 071000)

基于NURBS插补算法的汽轮机叶片数控加工*

乐 英,王 颖

(华北电力大学 能源动力与机械工程学院，河北 保定 071000)

为了提高汽轮机叶片的加工精度，文章通过分析汽轮机叶片的结构特点，采用一种NURBS曲线插补算法对其进行插补仿真。文章所采用算法由两部分组成：速度规划和参数计算。首先速度规划采用简化的五段S曲线加减速控制方法，保证了叶片在高速加工过程中加速度的连续，使机床运行平稳，然后利用牛顿迭代法来计算插补参数，得到更精确的插补参数，进一步提高了叶片的加工精度和加工速度。汽轮机叶片的插补仿真表明，该算法有高的稳定性和运算精度，并且使机床振动减小，速度波动小，保证了叶片的高质量加工。

汽轮机叶片；NURBS插补算法；五段S曲线加减速控制；牛顿迭代法

0 前言

汽轮机叶片的结构设计复杂，是一种典型的复杂自由曲面，是汽轮机中的关键部件，其加工质量直接影响到机组的运行效率和可靠性[1]。传统的数控加工系统，一般采用很多小的离散化的线段或者圆弧逼近曲线，这种方法会造成曲线轮廓不平滑，造成进给速度的不连续和波动，从而破坏工件表面的光滑性，而且大量的程序增加了CAD/CAM和计算机数控系统之间的通讯负担，影响插补的实时性。

目前，研究NURBS插补算法的国内外学者较多。Bedi[2]提出均匀参数插补算法，将参数增量视为常数，首次实现了NURBS曲线的实时直接插补。……