基于數控裁床運動性能的速度前瞻算法研究

陳效力

(上海理工大學 機械工程學院，上海200093)

基于數控裁床運動性能的速度前瞻算法研究

陳效力

(上海理工大學 機械工程學院，上海200093)

基于數控裁床運動特性，針對速度前瞻算法模型中改變角不能完全約束銜接點速度的問題，采用區分軌跡類型的特殊插補方法，將離散銜接點規劃為直線段和圓弧段平滑銜接，實現軌跡圓滑過渡和無沖擊加工。文中在直線加減速模型下，優化了銜接點處速度限制條件，推導了銜接點處的速度計算方法。仿真結果和實際驗證表明，所提法能實現機床的高速平穩加工。

平滑銜接；加減速控制；高速平穩

AbstractBased on motion characteristics of CNC cutting, this thesis uses a special interpolation method of differentiated track types in order to solve the problem that speed in link point cannot always be restrained by change angle, it identifies discrete points as line segments and arcs and then smoothly link, and CNC cutting works smoothly and no shock along the tack at last. Under the model of linear acceleration and deceleration, the thesis optimizes the restrictions of the speed in link point and speed in link point of calculation method is derived.

Keywordssmooth convergence;acceleration and deceleration control;high speed smooth machine

速度前瞻控制算法，在提高數控機床加工效率方面具有重要的作用。在現有的速度前瞻控制算法中，王宇含[1]等人建立了小線段高速加工速度銜接模型，除了軌跡長度限制條件之外，考慮了銜接點處角度的大小對銜接速度限制。該速度銜接模型對于小線段加工有較好的效果，但對于線段長度較長的加工軌跡，該方法具有一定的局限性。劉青山[2]等為了解決在高速加工復雜軌跡時機床的震動和工件過切等問題，提出了在軌跡銜接點處采用圓弧過渡的方法，并且取得較好的效果。但是，計算方法繁瑣，而且若銜接點兩端線段長度微小，在進行圓弧軌跡插補時，會出現圓弧軌跡過小進而限制加工速度，或者出現細小波浪紋。劉振中[3]等對軌跡插補時，采用5次樣條擬合方法，此方法很好的實現了軌跡平滑，誤差更小。……