[發明專利]躍度約束的數控加工進給率的離線規劃方法

有效

• 申請號: 201410013031.0
• 申請日: 2014-01-10
• 公開（公告）號: CN103760827A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 孫玉文;趙洋;賈振元;郭東明
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: G05B19/416
• 分類號: G05B19/416
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 關慧貞

1.躍度約束的數控加工進給率的離線規劃方法，其特征是，首先根據弦高差和機床各軸最大速度限制得到各采樣點的初始進給率值，并經樣條擬合得到初始進給率曲線；通過計算各采樣點處的分軸加速度值和分軸Jerk值，并與設定的分軸加速度極限值和分軸Jerk極限值比較獲得超差點，將超差區域所有采樣點處進給率值乘以同一調節系數，得到新的進給率值；每次比例調節完成后，運用曲線演化算法，使當前進給率曲線光滑變形到采樣點新的調整位置，表征了調整區和非調整區的光滑過度，規劃方法包括以下步驟：

1）將加工路徑用參數曲線表示，得到加工路徑的參數曲線表達式；

2）根據弦高差和機床各驅動軸最大速度限制，得到各采樣點處的初始進給率值，經B樣條擬合后得到初始進給率曲線；

3）計算各采樣點處的分軸加速度值和分軸Jerk值，并根據設定的分軸加速度和分軸Jerk極限值，判斷進給率采樣點是否超差；

4）將所有超差點對應的進給率值乘以一個相同的調節系數τ（τ<1），進而得到超差點處新的進給率值；

5）運用曲線演化算法，將進給率曲線從現有位置光滑變形到調整后的新的目標位置，使其通過新的進給率調整位置，得到一條新的進給率曲線；具體方法是先計算所有超差點處進給率值的變化量；再基于最小二乘原理建立目標進給率曲線變形到給定位置的方程組；計算方程組系數矩陣的廣義逆矩陣，求出進給率曲線控制點的偏移量；最后，將進給率曲線控制點的偏移量帶入B樣條曲線表達式，得到一條通過新的進給率調整位置的光滑進給率曲線；

6）重復步驟3）、4）、5），直至分軸加速度和分軸Jerk值均不超差，得到滿足約束條件的進給率曲線，并最終完成進給率規劃。