一种适用于高速高精度机械的低谐波拐角平滑过渡方法技术

技术编号:42634705 阅读:45 留言:0更新日期:2024-09-06 01:34
本发明专利技术提供了一种适用于高速高精度机械的低谐波拐角平滑过渡方法,首先针对拐角所在坐标系的各个轴向,分别基于三角函数构造各轴向上的参数曲线,包括各轴向的位移函数,所构造的参数曲线仅包含基频和三个低谐波分量;最后利用所构造的各轴向参数曲线,生成拐角处过渡曲线。且同时,在此过程中利用一同获得的速度函数、加速度函数等也完成了相应速度规划工作。本发明专利技术生成的轴运动学轮廓非常光滑且仅包含三个低频分量,能够显著地降低驱动力/力矩中所包含的高频分量,避免对系统振动模态的激励。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于数控加工,具体涉及一种适用于高速高精度机械的低谐波拐角平滑过渡方法


技术介绍

1、在需要高速度和高精度的机加工中,要求机构在最短时间内准确地从一个点移动到另一个点,且运动应尽可能平滑,以避免由于驱动装置的突然加速或减速而引起的振动。为了提高速度、精确度和运动的平滑性,研究人员专注于高速、高精度机械的运动控制技术,特别是在路径线段交点处通过创建过渡曲线的方式。

2、在数控加工领域,如果切削工具以无限速度通过相邻小线段的交点,可能会由于超过驱动轴的最大加速减速能力而引起振动。因此,最简单的解决方案是将交点处的速度设置为零,但频繁的启停操作也会导致机床振动,从而降低加工效率和质量。

3、根据机床动态性能和轮廓误差的限制,研究人员计算拐角处允许的最大速度,并在交点处插入一条线段以实现连续加工,但这只能获得连续的位移,即g0连续性。一些学者在拐角处构造圆弧段,另一些学者合成三次多项式曲线来平滑刀具路径,还有学者构建了二次样条曲线。然而上述三种方法只能在交点处实现连续速度(g1连续性),但由于加速度的不连续,还会引起振动。为了获本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种适用于高速高精度机械的低谐波拐角平滑过渡方法,其特征在于:针对拐角所在坐标系的各个轴向,分别基于三角函数构造各轴向上的参数曲线,包括各轴向的位移函数,所构造的参数曲线仅包含基频和三个低谐波分量;利用所构造的各轴向参数曲线,生成拐角处过渡曲线。

2.根据权利要求1所述的适用于高速高精度机械的低谐波拐角平滑过渡方法,其特征在于:所述位移函数为:

3.根据权利要求2所述的适用于高速高精度机械的低谐波拐角平滑过渡方法,其特征在于:根据轮廓误差构建目标函数,并基于目标函数优化得到所述的各轨迹参数。

4.根据权利要求3所述的适用于高速高精度机械的低谐波拐角...

【技术特征摘要】

1.一种适用于高速高精度机械的低谐波拐角平滑过渡方法,其特征在于:针对拐角所在坐标系的各个轴向,分别基于三角函数构造各轴向上的参数曲线,包括各轴向的位移函数,所构造的参数曲线仅包含基频和三个低谐波分量;利用所构造的各轴向参数曲线,生成拐角处过渡曲线。

2.根据权利要求1所述的适用于高速高精度机械的低谐波拐角平滑过渡方法,其特征在于:所述位移函数为:

3.根据权利要求2所述的适用于高速高精度机械的低谐波拐角平滑过渡方法,其特征在于:根据轮廓误差构建目标函数,并基于目标函数优化得到所述的各轨迹参数。

4.根据权利要求3所述的适用于高速高精度机械的低谐波拐角平滑过渡方法,其特征在于:所述目标函数为:

5.根据权利要求4所述的适用于高速高精度机械的低谐波拐角平滑过渡方法,其特征在于:求解目标函数时,设有运动学边界限制的等式约束条件:

【专利技术属性】
技术研发人员:李浩王保升潘龙闫注文吕东升
申请(专利权)人:南京工程学院
类型:发明
国别省市:

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