[發(fā)明專利]微小線段曲線的五軸聯(lián)動加工速度平滑方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200610117660.3
• 申請日: 2006-10-27
• 公開（公告）號: CN101169647A
• 公開（公告）日: 2008-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王宇晗;馮景春;徐志明;楊家榮
• 申請（專利權(quán)）人: 上海電氣集團(tuán)股份有限公司中央研究院
• 主分類號: G05B19/416
• 分類號: G05B19/416;G05B19/4155
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司
• 代理人: 吳寶根

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及計算機(jī)數(shù)控加工技術(shù)，特別是涉及一種計算機(jī)數(shù)字控制的用于微小線段曲線的五軸聯(lián)動加工速度平滑方法技術(shù)。

背景技術(shù)

五軸聯(lián)動的刀具路徑，一般是由一系列離散的刀位點(diǎn)組成，每個刀位點(diǎn)包括三個平動坐標(biāo)X，Y，Z，及兩個旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)如B，C，而機(jī)床控制器則根據(jù)刀位點(diǎn)，對各軸進(jìn)行聯(lián)動控制。要向獲得理想的表面加工質(zhì)量和較快的加工速度，應(yīng)該盡量使得插補(bǔ)時的進(jìn)給速度盡量平穩(wěn)，及程序段間速度的平滑過渡。而傳統(tǒng)的方法在對某段程序段進(jìn)行插補(bǔ)時，并沒有充分考慮后續(xù)程序段的信息，而對各程序段進(jìn)行單獨(dú)的控制，這樣就會導(dǎo)致程序段轉(zhuǎn)折處的進(jìn)給速度降得很低，甚至為零，電機(jī)頻繁的啟停和加減速使得進(jìn)給速度不夠平穩(wěn)，影響表面加工質(zhì)量，同時，加工速度也難以提高。目前，解決這個問題主要是速度平滑優(yōu)化處理方法。該方法充分考慮機(jī)床各軸的加減速能力，并且對連續(xù)多段的加工代碼進(jìn)行預(yù)處理，分析其幾何特性，包括相鄰程序段間的轉(zhuǎn)角，單段程序段的長度，在此基礎(chǔ)上，獲得程序段內(nèi)的最大進(jìn)給速度及最大對速度，同時對程序段間的銜接速度進(jìn)行優(yōu)化，使進(jìn)給速度盡量平滑。在已發(fā)表的專利和文獻(xiàn)中，當(dāng)速度平滑優(yōu)化后，一個程序段的起點(diǎn)速度與終點(diǎn)速度不再為零，這樣往往不能按期望的進(jìn)給速度把程序段在整數(shù)個插補(bǔ)周期內(nèi)分割完，這樣會導(dǎo)致進(jìn)給速度上升和下降的過快，超出了機(jī)床的加減速能力，引起機(jī)床沖擊。為避免該種情況，有文獻(xiàn)采用后加減速來解決這一問題，但會引起一定的位置誤差，或者為了滿足位置精度，把銜接速度降得很低，這樣又影響了加工速度。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能提高加工速度，滿足機(jī)床的加減速特性的，能避免了機(jī)床沖擊的微小線段曲線的五軸聯(lián)動加工速度平滑方法。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所提供的一種微小線段曲線的五軸聯(lián)動加工速度平滑方法，其特征在于，在滿足機(jī)床加減速特性的基礎(chǔ)上，對一段程序段進(jìn)行插補(bǔ)，即選擇一組V_iΛ^j，使得

Σi=1niVijΛT=ΔiΛ---(1)]]>

上式可寫成：

Σi=1niVijT=li---(2)]]>

即只需選擇一組平動進(jìn)給速度，把程序段中的直線長度按照這組速度進(jìn)行分割，就可以對五個聯(lián)動軸實(shí)現(xiàn)插補(bǔ)；

對于(2)式，當(dāng)起點(diǎn)速度不為零時，即Vi1>0]]>時，必須對段首速度加以約束，也就是所謂的段首約束條件；調(diào)整方法一，通過調(diào)整某些插補(bǔ)周期的進(jìn)給速度V_i^j，把那些進(jìn)給速度大于V_a的插補(bǔ)周期，調(diào)整為V_a，即：