一种参数增量补偿的样条曲线插补方法技术

本发明专利技术公开了一种参数增量补偿的样条曲线插补方法，包括以下步骤：首先，基于二阶Runge‑Kutta法计算从当前插补点到下一插补点的参数增量预估值，利用后向差分法将参数增量中的导数进行近似替代；其次，比较曲线上预估插补点所对应弧长与理想进给速度下的插补点所对应弧长，利用曲率圆近似计算补偿弧长和参数增量补偿值；最后，根据参数增量值确定下一插补点的曲线参数值，实现最小进给速度波动的曲线插补。本发明专利技术避免了迭代计算，对抑制进给速度波动，提高插补加工质量具有一定现实意义。

【技术实现步骤摘要】
一种参数增量补偿的样条曲线插补方法
本专利技术属于数控加工的插补
，涉及一种参数增量补偿的样条曲线插补方法。
技术介绍
数控插补技术作为数控系统的核心技术之一，其技术优劣直接影响数控加工水平的高低，也直接影响关乎数控系统的性能指标。传统的直线/圆弧插补以细小的直线或圆弧段组成连续微段路径进行加工，会造成加工运动频繁地加减速，不仅致使加工效率严重受限，还会影响加工零件质量。而对于现代加工制造系统，加工过程的高精度是工件加工的最重要的目标，样条曲线轨迹参数插补技术因可以克服直线/圆弧插补的缺陷得到广泛研究。同时，又由于参数曲线的弧长与曲线参数的关系很难给出，造成传统算法如二阶泰勒展开法和四阶Runge-Kutta法计算得出的插补点与理想插补点不一致，会导致实际进给速度与理想进给速度的不同而引起进给速度波动。因此研究最小进给速度波动的样条曲线参数插补方法对数控加工的高质高效具有重要的现实意义。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提供一种参数增量补偿的样条曲线插补方法，该方法包括以下步骤：步骤1：基于二阶Runge-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种参数增量补偿的样条曲线插补方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1：基于二阶Runge-Kutta法计算从当前插补点到下一插补点的参数增量预估值，并利用后向差分法将参数增量中的导数进行近似替代；步骤2：比较样条曲线上预估插补点所对应弧长与理想进给速度下的插补点所对应弧长，利用曲率圆近似计算补偿弧长并计算参数增量补偿值；步骤3：根据参数增量值确定下一插补点的曲线参数值，实现最小进给速度波动的曲线插补。/n

【技术特征摘要】
1.一种参数增量补偿的样条曲线插补方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1：基于二阶Runge-Kutta法计算从当前插补点到下一插补点的参数增量预估值，并利用后向差分法将参数增量中的导数进行近似替代；步骤2：比较样条曲线上预估插补点所对应弧长与理想进给速度下的插补点所对应弧长，利用曲率圆近似计算补偿弧长并计算参数增量补偿值；步骤3：根据参数增量值确定下一插补点的曲线参数值，实现最小进给速度波动的曲线插补。


2.根据权利要求1所述的一种参数增量补偿的样条曲线插补方法，其特征在于，步骤1的方法包括如下步骤：
步骤1.1，计算参数增量预估值
记当前的插补点参数为uk，利用二阶Runge-Kutta法计算下一插补点参数的预估值为：



式中T为插补周期，k1、k2分别为：k1＝u′k，
整理得到节点参数的增量预估值为：



步骤1.2，利用后向差分对式(2)的导数近似替代：



将式(3)代入(2)，得到新的参数增量预估值为：





3.根据权利要求2所述的一种参数增量补偿的样条曲线插补方法，其特征在于，步骤2的方法包括如下步骤：
步骤2.1，利用曲率圆计算弧长补偿值
记当前插补点的进给速度为vk，理想的轨迹为参数曲线弧长vkT，由于实际刀具轨迹为以上参数预估值计算得到的进给速度下的弦长为保证实际插补进给速...

【专利技术属性】
技术研发人员：姬伟，丁一，许波，袁浩，丁世宏，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32