基于SAT辨识限速区间的三轴数控加工速度规划方法研究

发布时间：2022-07-15 16:44

　　在高速高精自由曲面数控加工中,时间最优和平滑的速度曲线轮廓对于提高加工效率、保证工件的轮廓允差和加工质量具有重要意义。为了减少传统速度规划方式机床较多的速度波动,本文提出了一种基于SAT辨识限速区间的速度规划方法。由于数控系统的实时性要求,限速区间的辨识只能依靠于刀路轨迹有限数量的局部几何信息。作为限速区间辨识最有效的依据,刀位点的离散曲率由于难以计算准确造成了限速区间很难辨识准确。本文提出了一种SAT（sliding arc tube）方法,其能够使限速区间的辨识更加准确,缓解加工过程中不合理的加减速。针对数控系统加工不同工件难以确定工件最优加工参数的问题,本文提出了一种基于统计的小线段速度规划参数自适应确定方法。首先以迭代的方式确定了小线段长度和转角的最优统计分布模型,其次根据分布模型确定了三个数控系统连续小线段的速度规划参数小线段长度下限、小线段长度上限和最小平滑内角。针对依靠刀位点离散曲率难以准确辨识限速区间的问题,本文提出了一种辨识限速区间的SAT算法。SAT是一段由参数定义的在刀路轨迹上滑动的弧形管道。首先利用确定的三个速度规划参数对刀路轨迹上的连续小线段区域进行识别;其次... 

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

变曲率零件模型

Fanuc零件的原始模型和刀路轨迹

HanoverTDC540机床(a)

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于规划单元的连续微小直线段在线规划算法[J]. 张勇,叶佩青,汤佳骏,张辉.  计算机集成制造系统. 2017(11)
[2]Real-time Bezier interpolation satisfying chord error constraint for CNC tool path[J]. FAN Wei,LEE ChenHan,CHEN JiHong,XIAO Yao.  Science China（Technological Sciences）. 2016(02)
[3]基于加减速时间控制的S形速度规划新算法研究[J]. 郑仲谦,王兴飞,李松,李迪.  机电工程. 2014(04)
[4]自由曲面数控加工的实时自适应进给速度规划算法[J]. 董靖川,王太勇,丁彦玉,李勃,刘喆.  制造业自动化. 2013(11)
[5]通用型前瞻速度规划算法[J]. 董靖川,王太勇,王自静,李勃,丁彦玉,蒋永翔.  计算机集成制造系统. 2013(03)
[6]基于累积曲率的离散刀轨环预处理优化算法[J]. 杨峰,廖文和,戴宁,董光雷,韩厚年,郭保苏,孙玉春.  中国机械工程. 2012(11)
[7]数控加工中的二次曲线拟合与最优插补控制算法[J]. 张梅,闫伟,袁春明,王定康,高小山.  中国科学:信息科学. 2011(11)
[8]Curve fitting and optimal interpolation on CNC machines based on quadratic B-splines[J]. ZHANG Mei 1,YAN Wei 2,YUAN ChunMing 1,WANG DingKang 1 ＆ GAO XiaoShan 1 1 Key Laboratory of Mathematics Mechanization,Academy of Mathematics and Systems Science,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100190,China;2 Research Institute of Petroleum Exploration and Development,Beijing 100083,China.  Science China（Information Sciences）. 2011(07)
[9]基于曲线重构的微段插补算法[J]. 施群,黄宇亮,高胜林.  计算机集成制造系统. 2010(06)
[10]CNC中基于Bezier拟合的Look-Ahead轨迹规划的研究[J]. 李建华,张东来,高波,徐殿国.  机床与液压. 2010(03)



本文编号：3662443