一种五轴加工刀位线性插补优化控制方法技术

技术编号:46573543 阅读:0 留言:0更新日期:2025-10-10 21:18
本发明专利技术公开了一种五轴加工刀位线性插补优化控制方法,涉及数控加工技术领域,拟合加工轮廓生成曲线表达式,基于曲率分布确定操作点序列并转换为执行器位姿序列;基于五轴加工机床型号,采用D‑H法建立从基坐标系到执行器坐标系的总变换矩阵,基于非线性梁理论和达朗贝尔原理分别建立五轴的弹性形变和惯性力引起的运动参数变化并构建非线性轴体耦合运动方程,结合雅可比矩阵生成修正表达式并通过引入量子涨落的模拟退火算法确定修正表达式中的最优未知参数,生成修正雅可比矩阵;依据执行器位姿序列中相邻操作点的执行器位姿变化,结合修正雅可比矩阵,采用逆运动学算法推导较先的操作点的运动参数矢量,实现了更高精度的加工控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数控加工,尤其涉及一种五轴加工刀位线性插补优化控制方法


技术介绍

1、随着曲面轮廓技术的不断进步,五轴加工轨迹的规划算法日益成熟,如现有公告号为cn119179302b的专利技术专利提出一种五轴数控的加工轨迹插补方法,获得义齿轮廓nurbs参数曲线,导出n维空间nurbs参数曲线的齐次坐标表达式并求取所述义齿轮廓nurbs参数曲线上各点坐标,利用数值分析算法计算曲线长度,计算义齿轮廓nurbs参数上的导数矢量,确定曲线在插补点的曲率变化,根据曲线长度、导数矢量定位插补点坐标,利用插补点坐标进行加工路径规划,提高加工精度,平滑加工轨迹。

2、现有技术在得到加工轨迹后需要依据机器人运动学建模求解雅可比矩阵并逆向推导五轴加工机床的运动参数,然而,现有技术忽略一体化的五轴加工机床轴与轴的运动带来的耦合误差,导致传统的雅可比矩阵难以将加工轨迹转化为精确的五轴加工机床的运动参数。


技术实现思路

1、本专利技术针对现有技术存在的不足,提出一种五轴加工刀位线性插补优化控制方法,实现考虑耦合误差的五本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种五轴加工刀位线性插补优化控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的一种五轴加工刀位线性插补优化控制方法,其特征在于,基于非线性梁理论,假设第j个轴的运动作用在第i个轴的附加力为Fi,j并引起第i个轴的结构变形,i≠j,则第i个轴因结构变形引起的形变偏移量具体如下:

3.如权利要求2所述的一种五轴加工刀位线性插补优化控制方法,其特征在于,基于达朗贝尔原理,第i个轴的惯性力Gi等于第i个轴的质量mi乘以第i个轴的运动加速度ai,第i个轴因惯性力Gi引发的惯性偏移量Δqig具体如下:

4.如权利要求3所述的一种五轴加工刀位线性插补优...

【技术特征摘要】

1.一种五轴加工刀位线性插补优化控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的一种五轴加工刀位线性插补优化控制方法,其特征在于,基于非线性梁理论,假设第j个轴的运动作用在第i个轴的附加力为fi,j并引起第i个轴的结构变形,i≠j,则第i个轴因结构变形引起的形变偏移量具体如下:

3.如权利要求2所述的一种五轴加工刀位线性插补优化控制方法,其特征在于,基于达朗贝尔原理,第i个轴的惯性力gi等于第i个轴的质量mi乘以第i个轴的运动加速度ai,第i个轴因惯性力gi引发的惯性偏移量δqig具体如下:

4.如权利要求3所述的一种五轴加工刀位线性插补优化控制方法,其特征在于,非线性轴体耦合运动方程为第i个轴的实际运动参数等于第i个轴的运动参数加第i个轴的惯性偏移量加其余四个轴引起的形变偏移量,将第i个轴的实际运动参数替换齐次变换矩阵中相应的运动参数,得到实际执行器位姿关于运动参数矢量、形变系数矢量、惯性系数矢量和指数惯性系数矢量的实际函数表达式并求偏导构建修正表达式。

5.如权利要求4所述的一种五轴加工刀位线性插补优化控制方法,其特征在于,生成修正雅可比矩阵,包括以下步骤:...

【专利技术属性】
技术研发人员:任卫民杨勇林贞珊田树发周梦白雨晴张慧兰陈辉
申请(专利权)人:信阳星原智能科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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