基于MATLAB的B样条曲线数控刀具路径生成系统

资 源 简 介

本项目利用MATLAB实现B样条曲线拟合算法，自动生成数控加工的高质量刀具路径。系统读取CAD数据，优化轨迹连续性，提升加工精度与表面光洁度，适用于复杂曲面加工场景。

详 情 说 明

基于B样条曲线的数控加工刀具路径生成系统

项目介绍

本项目是一个面向CAD/CAM领域的数控加工路径规划系统，核心采用B样条曲线拟合技术生成高精度、光滑连续的刀具运动轨迹。系统能够自动处理CAD模型数据，通过优化的算法计算最佳刀具路径，显著提升加工表面质量和加工效率。适用于三轴数控铣床、雕刻机等精密加工设备的轨迹规划。

功能特性

• B样条曲线插值计算：支持给定点集的B样条曲线拟合，可调节曲线阶数、节点向量和控制点权重
• 刀具半径补偿处理：自动进行刀具半径补偿计算，生成精确的加工轮廓轨迹
• 加工参数优化：根据机床约束条件和加工要求，优化进给速度、切削深度等参数
• 路径平滑度检测：实时分析刀具路径的曲率连续性，确保轨迹光滑无突变
• G代码生成：输出标准数控G代码文件，可直接用于机床加工
• 三维可视化：提供刀具路径的二维/三维可视化展示，支持加工过程模拟

使用方法

1. 准备输入数据：准备STL或IGES格式的CAD模型文件，设置加工参数（刀具半径、进给速度等）
2. 配置算法参数：设置B样条曲线阶数、节点向量、控制点权重等参数
3. 运行路径生成：执行主程序开始刀具路径计算
4. 查看结果：系统将输出刀具路径坐标、G代码文件和质量报告
5. 模拟验证：通过可视化功能检查刀具轨迹，确认无误后导出加工文件

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• 运行内存：至少4GB（处理复杂模型建议8GB以上）
• 硬盘空间：500MB可用空间
• 支持的操作系统：Windows 7/10/11，Linux，macOS

文件说明

主程序文件整合了系统的核心处理流程，承担着从数据输入到结果输出的全过程管理。其主要功能包括：初始化加工参数配置，调用CAD模型读取模块，执行B样条曲线插值算法，进行刀具半径补偿计算，优化加工路径轨迹，生成数控G代码文件，以及启动路径可视化展示。此外，还负责协调各算法模块间的数据传递与处理逻辑，确保系统的高效稳定运行。