[發明專利]七段式躍度線性連續數控裝置高速進給加減速方法

有效

• 申請號: 201910972951.8
• 申請日: 2019-10-14
• 公開（公告）號: CN110703696B
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 季國順;俞武嘉;張巨勇;李蓉;陳志平
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: G05B19/416
• 分類號: G05B19/416
• 代理公司: 浙江千克知識產權代理有限公司 33246
• 代理人: 周希良;張瑜

1.一種七段式躍度線性連續數控裝置高速進給加減速方法，其具體步驟如下：

(1)采用線性變化躍度的方式，將整個加減速過程劃分了7個階段；其中前三個階段為加速過程，第一個階段包括躍度正向線性增加和減小兩步，第三個階段包括躍度反向線性增加和減小兩步；后三個階段為減速過程，第五個階段包括躍度反向線性增加和減小兩步，第七個階段包括躍度正向線性增加和減小兩步；第二個階段、第四個階段、第六個階段均是勻速運動過程；其中，整個加減速過程的各個階段的躍度j用式(1)表示，具體如下：

其中，t₁,…t₇分別表示七個階段末的絕對時間，T₁,…T₇分別表示七個階段內的運行時間，J表示系統能承受的最大躍度，j₁,…j₇分別表示七個階段末的躍度，t、τ分別表示七個階段相對和絕對時間變量；

(2)根據機床的最大躍度、最大加速度及最大速度的動力學特性參數，將加減速過程劃分為含恒加速階段及不含恒加速階段；

(3)結合實際進給行程規劃各階段的躍度、加速度、速度及位移。

2.如權利要求1所述的一種七段式躍度線性連續數控裝置高速進給加減速方法，其特征在于：步驟(1)中整個加減速過程的各個階段的加速度a用式(2)表示，具體如下：

其中，a₁,…a₇分別表示七個階段末的加速度。

3.如權利要求2所述的一種七段式躍度線性連續數控裝置高速進給加減速方法，其特征在于：步驟(1)中整個加減速過程的各個階段的速度v用式(3)表示，具體如下：

其中，v₁,…v₇分別表示七個階段末的速度。

4.如權利要求3所述的一種七段式躍度線性連續數控裝置高速進給加減速方法，其特征在于：步驟(1)中整個加減速過程的各個階段的位移s用式(4)表示，具體如下：

其中，s₁,…s₇分別表示七個階段末的位移。

5.如權利要求4所述的一種七段式躍度線性連續數控裝置高速進給加減速方法，其特征在于：步驟(2)中加減速過程劃分為含恒加速階段及不含恒加速階段的具體步驟如下：

根據機床動力學特性、機床性能、加工精度，選取系統能承受的最大躍度J、加速度A及速度v_fmax；

由式(2)有

得

由式(3)有

得

當由式(6)計算得到T₂＜0，則表明加減速過程不存在恒加速階段，為不含恒加速階段；當由式(6)計算得到T₂≥0，則表明加減速過程存在恒加速階段，為含恒加速階段。

6.如權利要求5所述的一種七段式躍度線性連續數控裝置高速進給加減速方法，其特征在于：當T₂≥0時表明需經過恒加速階段，加速度才能達到最大值，此時運動行程存在兩個臨界值：s_cr1恰好無恒速階段運動；s_cr2恰好無恒速及恒加速階段運動；s_cr1、s_cr2的求取步驟如下：

由位移表達式(4)可得，整個加減速運動總的行程為：

則，取式(7)中T₄＝0，得

其中將T₁、T₂代入式(8)得，

同樣，對式(7)，取T₂＝0、T₄＝0，則得