数控系统是数控雕刻机的控制核心,其中轨迹插补及速度控制功能的强弱、性能优劣直接关系到雕刻机的运动控制性能,对数控雕刻机的加工质量与加工效率具有直接影响,对高速雕刻机尤为重要。本文针对高速雕刻机经济型数控的需求和特点,对直线与圆弧插补中的平稳变速控制、NURBS曲线插补和刀具补偿等相关算法进行研究,主要工作和成果如下:
　　
　　（1）研究了直线与圆弧插补的S形平稳升降速控制算法,针对时间分割法插补由于脉冲化产生的位移、速度波动,提出了位移、速度与时间三者“绑定”的速度控制思想,有效改善了加工的平稳性。
　　
　　（2）针对复杂型面的数控编程生成的大量微小直线段的连续加工问题,提出了圆弧过渡算法,能在满足给定加工精度的同时提高加工效率,为解决微小线段高速加工问题提供了一条有效的途径。
　　
　　（3）提出一种简单而实用的NURBS曲线快速自适应插补算法,综合考虑机床的实际加工能力、加工过程中运动轨迹的局部特征和全局特征,实现加工速度的自适应柔性变化,使曲线加工更、更平稳。
　　
　　（4）在综合分析现有刀具补偿技术的基础上,采用了C刀补圆弧过渡的思想进行衔接,在简化算法的同时提高了加工的平稳性。上述算法已集成于自行开发的DSP数控平台上进行了验证。仿真和实验均证明了论文算法的有效性。本文算法对其它数控机床、机器人等高速高精度运动控制具有借鉴作用。
　　
　　数控雕刻机机床身是由厚壁钢管构造而成。床身经过有限元分析（FEA）和设计，为机床提供了一个刚硬稳定的加工平台并且所有床身部件在床身加工前就已经消除应力。

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