توليد نقاط در مسير منحني نربز بوسيله ميان ياب ميلنه- سيمپسون و پياده سازي بر روي ميز كنترل عددي دو محوره

Tool path generation for non-uniform rational B-spline with Milne-Simpson PC interpolator and its implementation on 3 axis CNC table

ماشين هاي ابزار كنترل عددي كامپيوتري به منظور توليد حركت فيزيكي ابزار، در مرحله توليد نقاط حركتي از برنامه اي به نام ميان ياب استفاده مي كنند. پژوهش حاضر ابتدا مسير حركت توسط منحني نربز توليد شده و سپس به ميان ياب فرستاده مي شود تا با توجه به مسير منحني نربز و نيز ديناميك حركتي ابزار همچون، سرعت، شتاب و مشتق شتاب، نقاط مرجع براي هر بازه نمونه-گيري سيستم سروو درايو تعيين گردد. ميان ياب هاي موجود عمدتا بر پايه بسط تيلور درجه 2 عمل مي كنند، اما خطا هاي ناشي از ماهيت تقريبي ميان يابي برمبناي بسط سري تيلور درجه 2 مورد توجه قرار نمي گيرند. در گزارش ذيل، به ميان يابي سرعت پيشروي به صورت بلادرنگ براي كنترل دقيق موقعيت ميز كنترل عددي سه محور در مسير مشخص شده با منحني نربز به منظور ماشين كاري سريع پرداخته شده است. روش ارايه شده با رويكردي جديد، مبتني بر مدل ميلنه- سيمپسون پرداخته شده است. كه سعي شده با تغيير هسته محاسباتي ميان ياب خطاهاي عددي كاهش يافته و دقت در مسير افزايش يابد. اين ادعا از طريق آزمايش بر روي ماشين هاي ابزار كنترل عددي كامپيوتري دو محور (متشكل از دو محور صفحه اي) مجهز به كنترلر PID نيز به اثبات رسيد.

CNC machine tools incorporate the interpolators to generate reference points due to physical movement. In this study, initially the NURBS curve has been generated and sent to interpolator. By consideration of NURBS curve properties and other dynamic conditions like maximum velocity, the maximum acceleration and the maximum jerk of the reference points have been generated for each sample time. The current interpolators generally work based on 2nd degree Taylor series, but the numerical errors which are produced because of the nature of numerical truncations are not considerate. In this report, the real time interpolation of feed rates has been investigated in order to precisely control position on 3 axis CNC table with Milne-Simpson predictor corrector. In this approach, the numerical errors have been reduced with correction of the main calculating core of the interpolation unit that has been led to the higher accuracy. This claim has been proved by experimental tests on 2 axis CNC table with PID controller