一种五轴加工进给速度的区间自适应规划方法技术

技术编号:23762529 阅读:47 留言:0更新日期:2020-04-11 18:10
本发明专利技术属于属于机器人与高档数控机床技术领域,具体涉及一种五轴加工进给速度的区间自适应规划方法。本发明专利技术基于施加前瞻窗,隔断窗外曲线形貌对当前区间进给速度规划的影响,基于微分原理计算当前区间以及前瞻区间的许用进给参数,根据前一个区间、当前区间以及前瞻区间的许用进给参数规划当前区间的进给速度轮廓,实现了长样条曲线路径整体进给速度的逐区域前瞻规划,不仅计算效率高,而且可以在满足进给轴驱动能力约束的前提下充分利用机床性能。

An interval adaptive programming method for five axis machining feed speed

【技术实现步骤摘要】
一种五轴加工进给速度的区间自适应规划方法
本专利技术属于属于机器人与高档数控机床
,具体涉及一种五轴加工进给速度的区间自适应规划方法。
技术介绍
对于高档五轴联动数控系统而言,样条曲线插补是一种必备的先进插补功能,而为了实现样条曲线插补加工,对曲线路径的进给速度进行合理规划是基础和前提。若进给速度过高,会导致五个进给轴中的一个或多个超出驱动能力范围,诱发加工振动,若进给速度过低,又必然影响加工效率,因此,如何在满足进给轴驱动能力的约束条件下,规划充分利用机床性能的五轴数控加工进给速度,已成为发展高档五轴联动数控系统必须解决的问题之一。现有技术文献1“Theoptimalfeedrateplanningonfive-axisparametrictoolpathwithgeometricandkinematicconstraintsforCNCmachinetools”,Liu等,InternationalJournalofProductionResearch,2017,55(13):3715-3731,该文献通过线性化所考虑本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种五轴加工进给速度的区间自适应规划方法,其特征在于,包括以下步骤:/n步骤1:计算前瞻区间弧长;/n为了保证进给运动具有足够的距离实现安全制动,将从最大进给速度降速至零所需位移作为前瞻区间弧长;则在S形加减速模式下,前瞻区间弧长s

【技术特征摘要】
1.一种五轴加工进给速度的区间自适应规划方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1:计算前瞻区间弧长;
为了保证进给运动具有足够的距离实现安全制动,将从最大进给速度降速至零所需位移作为前瞻区间弧长;则在S形加减速模式下,前瞻区间弧长sw为:



其中,vmax为最大进给速度;at,max为最大切向加速度;jt,max为最大切向加加速度;
步骤2:计算当前区间许用运动参数;
得到前瞻窗弧长sw后,对第m个弧长为sw的样条曲线路径区间进行粗插补,粗插补点参数计算方法为:



其中,m为当前区间序号;R(u)为刀尖点路径样条;O(u)为刀轴方向路径样条;δs为粗插补弧长补偿;为第m个区间粗插补点总数;为第m个区间内第i个粗插补点参数;
粗插补刀尖点和刀轴方向即可分别表示为和通过五轴机床的逆向运动学变换,获得第m个区间的第i个物理轴位置坐标计算第m个区间内第i个物理轴位置对刀尖点路径弧长的一阶导矢二阶导矢三阶导矢



给定进给轴驱动能力约束,即最大进给轴速度最大进给轴加速度以及最大进给轴加加速度计算第m个区间内第i个粗插补点处的调整系数



计算第m个区间的许用速度许用加速度以及许用加加速度为:



步骤3:前瞻下一个进给速度规划区间;
前瞻第(m+1)个区间,计算第(m+1)个区间的许用速度许用加速度以...

【专利技术属性】
技术研发人员:宋得宁钟宇光
申请(专利权)人:哈尔滨工程大学
类型:发明
国别省市:黑龙;23

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