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NURBS插補(bǔ)：NURBS (Non Uniform Rational B-Spline)是一種自由曲線(xiàn)；當(dāng)采用CAD設(shè)計(jì)模具時(shí)，NURBS被廣泛地用來(lái)表示自由曲線(xiàn)。NGC系列的16i和30i支持對(duì)NURBS曲線(xiàn)的編程。對(duì)于模具所需要復(fù)雜曲線(xiàn)的加工，最可行的是將定義CAD設(shè)計(jì)的自由曲線(xiàn)的函數(shù)指令給CNC控制系統(tǒng)。于是開(kāi)發(fā)出NURBS插補(bǔ)的方法。允許用較少的程序段定義出由大量短直線(xiàn)段組成的程序。減輕了數(shù)據(jù)流的瓶頸。NURBS在用CAD進(jìn)行模具設(shè)計(jì)時(shí)，自由曲線(xiàn)(或自由曲面)得到了廣泛的應(yīng)用。NURBS是自由曲線(xiàn)(或自由曲面)的一種形式。它除了具有整個(gè)曲線(xiàn)平滑的特征(1次、2次可導(dǎo))外，還能表現(xiàn)出曲線(xiàn)和樣條曲線(xiàn)所不能表現(xiàn)出的如橢圓、拋物線(xiàn)、雙曲線(xiàn)那樣的二次曲線(xiàn)和直線(xiàn)。而且，由于其表示方程式為多項(xiàng)式的組合，所以具有可局部地變更曲線(xiàn)的性能。NURBS已經(jīng)在CAD中得到普及。NURBS使用控制點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)矢量、權(quán)三個(gè)變量來(lái)表達(dá)自由曲線(xiàn)。如果采用該三個(gè)變量指令NC零件程序，則NC在內(nèi)部生成NURBS曲線(xiàn)；CNC進(jìn)行NURBS插補(bǔ)，并沿著該NURBS曲線(xiàn)平滑驅(qū)動(dòng)機(jī)床。使加工的工件形狀非常接近CAD設(shè)計(jì)的幾何形狀。NURBS有如下的優(yōu)點(diǎn)：

（1）由于NURBS曲線(xiàn)近似小直線(xiàn)段，所以誤差很小，精度很高。

（2）與以小線(xiàn)段近似的曲線(xiàn)比較，CNC的零件程序大大縮短。不必要以高速下載零件程序到CNC系統(tǒng)，而且工件的表面非常平滑。

（3）配備64位的RISC時(shí)，段處理時(shí)間可減少。

（4）進(jìn)行高精加工時(shí)，進(jìn)給率自動(dòng)控制：在拐角自動(dòng)進(jìn)行加減速，進(jìn)給率自動(dòng)控制使之不超過(guò)機(jī)床允許的加速度率。

該系列CNC精密地按NURBS曲線(xiàn)插補(bǔ)，于是加工出的零件近似于CAD設(shè)計(jì)的幾何形狀。NURBS插補(bǔ)也支持5軸聯(lián)動(dòng)。

6) 納米平滑：在模具加工中，可以再現(xiàn)由CAD設(shè)計(jì)的自由曲面，實(shí)現(xiàn)“無(wú)研磨"平滑。具有自由曲面形狀的模具加工，在利用CAD/CAM系統(tǒng)創(chuàng)建加工程序的過(guò)程中，采用減小設(shè)計(jì)形狀和程序命令的容許誤差，即“公差值"，以提高加工表面的質(zhì)量的方法。但是，用程的點(diǎn)由于圓整誤差而沒(méi)有處在理想的曲線(xiàn)上，或是由于在直線(xiàn)插補(bǔ)了加工程序而使得曲線(xiàn)成為多角形等原因，導(dǎo)致加工表面出現(xiàn)痕紋。“納米平滑"是以NURBS曲線(xiàn)從CAD/CAM系統(tǒng)的創(chuàng)建的微小線(xiàn)段程序中推測(cè)原來(lái)的自由曲面，以納米為單位對(duì)業(yè)已創(chuàng)建的NURBS曲線(xiàn)進(jìn)行插補(bǔ)的技術(shù)。因此，可以得到接近所設(shè)計(jì)的形狀的光潔的加工表面，減小手工研磨的工序。由于納米插補(bǔ)使用由CAD/CAM系統(tǒng)創(chuàng)建的微小的線(xiàn)段程序，因此可以繼續(xù)使用過(guò)去已用慣的程序。

7) 前瞻控制：一般的數(shù)控系統(tǒng)，執(zhí)行程序是邊輸入、邊運(yùn)算、邊執(zhí)行，當(dāng)正在執(zhí)行某段程序時(shí)，CNC就計(jì)算出下段程序的數(shù)據(jù)。如果執(zhí)行一個(gè)程序段過(guò)快，比如移動(dòng)距離短、進(jìn)給速度快的程序段，那么就會(huì)產(chǎn)生運(yùn)算和處理追不上運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象。因此，系統(tǒng)需要進(jìn)行緩沖。這是數(shù)控系統(tǒng)的重要功能。為了使機(jī)床連續(xù)運(yùn)行，在執(zhí)行某個(gè)程序段時(shí)，讀取另一個(gè)程序段并進(jìn)行運(yùn)算，把運(yùn)算的結(jié)果存到緩沖器中。這樣，運(yùn)行的程序完成以后，下個(gè)程序段可以立刻進(jìn)行。當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)用在高速加工時(shí)，進(jìn)給率大大提高，因此由于加速度、減速度產(chǎn)生的延遲和伺服產(chǎn)生的延遲引起的誤差也大大增加。如果在不同的加工形狀時(shí)對(duì)進(jìn)給率和加減速進(jìn)行預(yù)計(jì)算，使得數(shù)控系統(tǒng)在程序編制以后，執(zhí)行以前，預(yù)先計(jì)算出各程序段的運(yùn)動(dòng)軌跡和運(yùn)動(dòng)速度；即對(duì)將要運(yùn)行的程序進(jìn)行預(yù)先處理，根據(jù)上面提到的控制進(jìn)給率和加、減速度方法，預(yù)先計(jì)算出一些程序段的進(jìn)給率和加、減速度，進(jìn)而計(jì)算出運(yùn)動(dòng)的幾何軌跡，然后送到多段緩沖器，當(dāng)運(yùn)行時(shí)刀具按一定的速度高速運(yùn)動(dòng)，而加工形狀的誤差卻仍然小。這就是“前瞻控制"（“l(fā)ookahead"）。執(zhí)行這種控制，根據(jù)控制的程序段數(shù)，需要以下的控制相配合：

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