本文是在工程实践中做出的相关研究,以螺旋片焊接加工工程应用为背景,结合当前NURBS曲线拟合与插补理论研究进行实验。在螺旋片焊接加工时,针对存在的不规则焊接路径工况,结合NURBS拟合与插补理论,完成对焊接复杂路径的拟合和插补,通过模拟仿真和搭建实践应用平台,完成最后的工程应用,提高了加工效果。主要内容如下:首先,针对数据采集后曲线拟合问题,本文提出了一种基于两次DFP优化的控制点和权值拟合算法。针对加工质量问题,本文采用NURBS曲线替代原始PLC系统里自带的电子凸轮曲线进行拟合,极大地提高了拟合效果。对于已取得数据点,通过样条曲线的方式进行拟合,以尽可能最小误差的方式通过每一个点。通过建立控制点和权值的待求解目标函数,经优化算法计算,得出拟合曲线方程。接着,针对拟合曲线插补问题,本文分析研究了现阶段已有的参数恒增量插补算法和基于递归特性的NURBS插补算法。又从曲线求导方面获得启发,提出了一种基于泰勒展开式的恒速进给插补算法。经MATLAB仿真研究结果显示,基于泰勒展开式的恒速进给算法具有更高的运行效率和更好的加工效果。最后,针对以上方面的研究,本文搭建了具备NURBS曲线插补功能的螺旋片自动焊接软硬件平台。硬件平台方面主要从方案设计、硬件选型和局部硬件结构改进方面进行研究。同时根据实际硬件平台参数设计了加工中的仿真模型。软件平台方面开发了手动操作、仿真、曲线绘制、参数设置、项目管理等功能。同时对计算机平台曲线显示技术进行了深入研究。焊接实验结果表明,该研究符合工程需要,极大地提高了焊接结果。