The invention belongs to the field of precision and high efficiency NC machining technology, and can effectively improve the accuracy of contour error estimation for free curves with different curvature changes, thereby reducing the contour error generated in contour tracking motion. It includes the following steps: step 1: calculating curvature P and curvature radius r at any reference point R1 (t) on the desired processing profile of H-type precision motion platform; step 2: calculating the angle alpha between tangent and X axis at any reference point R1 (t) on the desired processing profile of H-type precision motion platform; step 3: calculating the center coordinate of the tangent circle (Ox) according to the geometric relationship; step 4: using triangle; Step 5: Calculate the moving time of R2 (t) to R1 (t) by arc length l; Step 6: Calculate the coordinates of R2 (t) by second-order Taylor series expansion (R2x R2y); Step 7: Calculate the estimated contour error Ec of any trajectory by triangle area calculation.
【技术实现步骤摘要】
一种基于H型精密运动平台的轮廓误差估计方法
本专利技术属于精密高效数控加工
,涉及一种基于H型精密运动平台的轮廓误差估计方法。
技术介绍
在现代数控机床中,多轴伺服系统的轮廓跟踪运动为一重要应用,且广泛应用于各种类型加工。因此,如何降低轮廓跟踪运动过程中的误差为重点发展技术,而现今主要用于轮廓跟踪精度的指标为追踪误差与轮廓误差,其中追踪误差定义为期望位置点至实际位置点的距离;而轮廓误差定义为实际位置点至整个期望轨迹上的最短距离,因此轮廓误差为判断加工轮廓偏离期望轨迹的重要依据。现有估计轮廓误差的方法,多以实际位置点至近似轮廓误差发生点的距离为估计值,其余则采取迭代计算的方式;将可能的轮廓误差发生点附近的线段细分为数个命令点比较其距离,反复进行以逼近真实轮廓误差发生点;或离线计算,乃至于数种方式相结合等。以实际位置点至近似轮廓误差发生点的距离为估计值时,若期望轮廓为自由曲线时,其近似轨迹均会偏离实际命令轨迹,导致近似的轮廓误差发生点不准确,使估计误差增加。而迭代比较法其计算时间较长,若想求得更精准的轮廓误差,则所需的迭代次数与所用时间可能超出轮廓跟踪系统的负荷;离线计算的方式,对于需要实时获取轮廓误差大小作为补偿的轮廓跟踪运动控制而言,较不合适。
技术实现思路
本专利技术就是针对现有技术存在的缺陷,提供一种基于H型精密运动平台的轮廓误差估计方法,其对于不同曲率变化的自由曲线均可有效提升轮廓误差估计的准确度,进而降低轮廓跟踪运动中产生的轮廓误差。为实现上述目的,本专利技术采用如下技术方案,包括以下步骤:步骤一:计算H型精密运动平台期望加工轮廓上任意一参考点R ...
【技术保护点】
1.一种基于H型精密运动平台的轮廓误差估计方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一:计算H型精密运动平台期望加工轮廓上任意一参考点R1(t)处的曲率ρ及曲率半径r;步骤二:计算H型精密运动平台期望加工轮廓上任意一参考点R1(t)处切线与X轴夹角α;步骤三:根据几何关系计算内切圆的圆心坐标(Ox Oy);步骤四:利用三角形面积计算圆心角β及其对应的弧长l;步骤五:以圆弧长l计算R2(t)到R1(t)的运动时间Δt;步骤六:利用二阶泰勒级数展开式计算R2(t)的坐标(R2x R2y);步骤七:利用三角形面积计算得到任意轨迹的估计轮廓误差Ec。
【技术特征摘要】
1.一种基于H型精密运动平台的轮廓误差估计方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一:计算H型精密运动平台期望加工轮廓上任意一参考点R1(t)处的曲率ρ及曲率半径r;步骤二:计算H型精密运动平台期望加工轮廓上任意一参考点R1(t)处切线与X轴夹角α;步骤三:根据几何关系计算内切圆的圆心坐标(OxOy);步骤四:利用三角形面积计算圆心角β及其对应的弧长l;步骤五:以圆弧长l计算R2(t)到R1(t)的运动时间Δt;步骤六:利用二阶泰勒级数展开式计算R2(t)的坐标(R2xR2y);步骤七:利用三角形面积计算得到任意轨迹的估计轮廓误差Ec。2.根据权利要求1所述的一种基于H型精密运动平台的轮廓误差估计方法,其特征在于:所述步骤一中曲率ρ及曲率半径r具体为:其中,为期望加工轮廓在R1(t)处以Y轴为自变量时的斜率;为在R1(t)处以X轴为自变量时的二阶导。3.根据权利要求1所述的一种基于H型精密运动平台的轮廓误差估计方法,其特征在于:所述步骤二的切线与X轴夹角α具体为:其中,为期望加工轮廓在R1(t)处以X轴为自变量时的斜率。4.根据权利要求1所述的一种基于H型精密运动平台的轮廓误差估计方法,其特征在...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。