[發明專利]適用于五軸數控裝置的軌跡平滑處理方法

有效

• 申請號: 201110246841.7
• 申請日: 2011-08-25
• 公開（公告）號: CN102393678A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發明（設計）人: 于東;趙世強;張曉輝;耿聰;張富彥;鄭飂默
• 申請（專利權）人: 沈陽高精數控技術有限公司
• 主分類號: G05B19/4097
• 分類號: G05B19/4097
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 許宗富

1.一種適用于五軸數控裝置的軌跡平滑處理方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：連續讀取一段數控指令點序列，識別出滿足平滑曲線插補條件的程序段；所述平滑曲線插補條件為程序段的長度介于最小程序段長度和最大程序段長度之間，程序段間夾角大于程序段間允許的最小夾角，弓高誤差不大于容差；所述程序段由相鄰的兩個指令點構成；

步驟2：對滿足平滑曲線插補條件的程序段，在相鄰指令點間估計出內插點的位置作為第一次修正指令點；

步驟3：對第一次修正指令點進行參數化；

步驟4：利用最小二乘法對參數化的第一次修正指令點的各個坐標軸分量分別擬合成三次樣條曲線，求出擬合曲線，利用擬合曲線對第一次修正指令點進行再修正，生成第二次修正指令點，求出該點處的一階導數矢量和二階導數矢量；

步驟5：對相鄰的第二次修正指令點間的各坐標分量分別構造五次樣條曲線，連接成一條完整的平滑曲線，在平滑曲線上進行曲線插補。

2.根據權利要求1所述的適用于五軸數控裝置的軌跡平滑處理方法，其特征在于，所述識別出滿足平滑曲線插補條件的程序段的步驟為：連續讀取一段數控指令點序列，判斷程序段的長度是否短于最小程序段長度，如果程序段的長度不短于最小程序段長度，就判斷程序段的長度是否長于最大線程序段長度，如果程序段的長度不長于最大線程序段長度，就判斷程序段間的夾角是否小于程序段間允許的最小夾角，如果程序段間的夾角不小于程序段間允許的最小夾角，就判斷程序段的弓高誤差是否大于容差，如果程序段的弓高誤差不大于容差，則該程序段滿足平滑曲線插補條件。

3.根據權利要求2所述的適用于五軸數控裝置的軌跡平滑處理方法，其特征在于，如果程序段的長度短于最小程序段長度，則取該程序段的兩個指令點的中點作為新的指令點，并濾除該程序段的兩個指令點；如果程序段的長度長于最大程序段長度，或者程序段間夾角小于程序段間允許的最小夾角，或者程序段的弓高誤差大于容差，則該程序段不滿足平滑曲線插補條件。

4.根據權利要求2所述的適用于五軸數控裝置的軌跡平滑處理方法，其特征在于，所述最小程序段長度，最大程序段長度，最小夾角和弓高誤差均為數控系統設定的閾值。

5.根據權利要求1所述的適用于五軸數控裝置的軌跡平滑處理方法，其特征在于，所述步驟3采用向心參數化方法，即

u0=0ui=ui-1+|Li-1|1/2]]>

式中，i＝1，2，3…n-1，為相鄰的兩個第一次修正指令點的長度。