连续微直线段的衔接速度的优化方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种连续微直线段的衔接速度的优化方法，包括：根据加工轨迹中的相邻微直线段的端点坐标计算相邻微直线段的衔接点夹角；根据衔接点夹角、向心加速度、插补周期、轮廓误差、弓高误差、相邻微直线段各自的进给速度确定相邻衔接点的最大安全过渡速度；通过前瞻处理及回溯处理以离散化的速度规划方法根据最大安全过渡速度获取加速过程可达的最大结束速度或减速过程允许的最大起始速度。本发明专利技术实施例提出的前瞻处理与回溯处理，计算连续微直线段位移和机床加减速能力限制下加速过程实际可达的最大结束速度或减速过程允许的最大起始速度，有效降低相邻衔接点的速度跳变。

【技术实现步骤摘要】
连续微直线段的衔接速度的优化方法及系统
本专利技术涉及数控加工
，尤其涉及一种连续微直线段的衔接速度的优化方法及系统。
技术介绍
在数控加工领域复杂轮廓零/部件加工应用场景中，数控加工处理的数据往往由CAD/CAM软件通过一定的逼近准则离散化零/部件轮廓轨迹而产生。因此，如何实现对这些数量巨大的离散化的微直线段的高速、高精以及平稳加工，一直都是业内竞相追逐的目标之一。针对这类离散化曲率非连续的微直线段的现有加工方案主要有直接法和拟合法。直接法是以每微直线段作为速度规划的最小单元直接进行轨迹插补加工，具有计算简单和运算量小的特点，但存在加工效率低、电机频繁加减速影响电机寿命、表面加工质量差以及数据存储量大等问题。拟合法又可细分为局部拟合和全局拟合法，局部拟合指以两段或多段的微直线段为拟合优化对象，利用局部插入二次或二次以上曲线实现加工轨迹的局部平滑过渡以达到高速加工的目的，如圆弧过渡法、B样条曲线过渡法等。全局拟合是指以整个离散化轨迹镞作为拟合对象对加工轨迹优化处理，加工表面质量相当较好，但需开发相应的曲线直接插补算法，计算工作量大且开发难度较高，不易于实现，特别是在对时序要求严本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种连续微直线段的衔接速度的优化方法，所述优化方法应用于数控加工，其特征在于，所述优化方法包括：根据加工轨迹中的相邻微直线段的端点坐标计算所述相邻微直线段的衔接点夹角；根据所述衔接点夹角、向心加速度、插补周期、轮廓误差、弓高误差、所述相邻微直线段各自的进给速度确定所述相邻衔接点的最大安全过渡速度；通过前瞻处理及回溯处理以离散化的速度规划方法根据所述最大安全过渡速度获取加速过程可达的最大结束速度或减速过程允许的最大起始速度。

【技术特征摘要】
1.一种连续微直线段的衔接速度的优化方法，所述优化方法应用于数控加工，其特征在于，所述优化方法包括：根据加工轨迹中的相邻微直线段的端点坐标计算所述相邻微直线段的衔接点夹角；根据所述衔接点夹角、向心加速度、插补周期、轮廓误差、弓高误差、所述相邻微直线段各自的进给速度确定所述相邻衔接点的最大安全过渡速度；通过前瞻处理及回溯处理以离散化的速度规划方法根据所述最大安全过渡速度获取加速过程可达的最大结束速度或减速过程允许的最大起始速度。2.根据权利要求1所述的连续微直线段的衔接速度的优化方法，其特征在于，在通过前瞻处理及回溯处理以离散化的速度规划方法根据所述最大安全过渡速度获取加速过程可达的最大结束速度或减速过程允许的最大起始速度前，所述优化方法还包括：执行前瞻初始化，所述前瞻初始化包括：设置前瞻段数N、第i段的起始速度Vi,s、第i段的结束速度Vi,e及第i段的位移Li；根据所述第i段的起始速度Vi,s、所述第i段的结束速度Vi,e及第i段的加速度Ai计算从所述第i段的起始速度Vi,s到所述第i段的结束速度Vi,e所需的第i段的周期数ni：根据所述第i段的周期数ni获取第i段的实际加速度Aireal：判断i是否小于N，若i等于N，结束，若i小于N，执行所述前瞻处理及所述回溯处理。3.根据权利要求2所述的连续微直线段的衔接速度的优化方法，其特征在于，所述“前瞻处理”包括：设置所述第i段的起始速度Vi,s小于等于所述第i段的结束速度Vi,e时，执行如下的前瞻加速处理：根据所述第i段的周期数ni、所述第i段的起始速度Vi,s及所述第i段的实际加速度Aireal计算第i段的所需加速距离Li,A：判断所述所需加速距离Li,A是否小于等于当前微直线段位移Li。4.根据权利要求3所述的连续微直线段的衔接速度的优化方法，其特征在于，所述“前瞻加速处理”包括：当所述所需加速距离Li,A大于所述当前微直线段位移Li时，将所述第i段的结束速度Vi,e修正为最大结束速度Vi,e,max：a＝1，b＝Ai，c＝-Vi,s×Vi,s-Vi,s×Ai-2×Ai×Li；执行第i+1段的前瞻加速处理，将所述第i段的结束速度Vi,e更新为第i+1段的起始速度Vi+1,s。5.根据权利要求3所述的连续微直线段的衔接速度的优化方法，其特征在于，所述“前瞻加速处理”包括：当所述所需加速距离Li,A小于等于当前微直线段位移Li时；执行第i+1段的前瞻加速处理，将所述第i段的结束速度Vi,e更新为第i+1段的起始速度Vi+1,s。6.根据权利要求2所述的连续微直线段的衔接速度的优化方法，其特征在于，所述“前瞻处理”包括：设置所述第i段的起始速度Vi,s大于所述第i段的结束速度Vi,e，执行如下的前瞻减速处理：根据所述第i段的周期数ni、所述第i段的起始速度Vi,s及所述第i段的实际加速度Aireal计算第i段的所需减速距离Li,D：判断所述所需减速距离Li,D是否小于等于当前微直线段位移Li；当所述所需减速距离Li,D小于等于当前微直线段位移Li时，执行第i...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴杰文，王立松，蔡兴华，
申请(专利权)人：深圳市雷赛控制技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44