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一种插补前连续微小线段平滑过渡前瞻算法

2019-01-21,,,

福建工程学院学报 2018年6期

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(1. 福建工程学院 信息科学与工程学院,福建 福州 350118;2.福建工程学院 数字装备与通讯技术中心,福建 福州 350118;3. 福建工程学院 电子信息与电气技术国家级实验教学示范中心,福建 福州 350118)

在数控加工制造过程中,CAM工具根据被加工对象的轮廓生成加工代码,这些加工代码包含大量的微小直线段和小圆弧线段。为了提高加工效率,需要对连续微小线段的速度进行预处理,避免加工过程中车床多次启停[1]。另外在加工过程中速度变换如果过于频繁,将直接影响工件的精度和光滑度[2]。

众多学者对连续微小线段高速插补加工进行了大量的研究[1-6]。文献[1]在满足转接处误差约束和加速度约束的条件下,插入直线段进行过渡,并提出一种基于S型曲线加减速的速度前瞻算法,通过判断转接点的限制速度来确定前瞻的段数。然而,处理加工速度变化平缓的小线段时,前瞻的段数将增加,不利于快速前瞻。文献[2]采用圆弧过渡矢量夹角的平滑过渡方法来保证过渡点的平滑性。文献[3]提出一种通用型前瞻速度规划算法,并采用直线加减速和三角函数加减速的方法进行速度前瞻,缺点是速度衔接不够平滑。文献[4]提出一种自适应前瞻加减速的控制策略,根据路径夹角修正段进给速度,从而实现段间衔接。文献[5]提出一种根据加工路径的几何特性导出衔接点处的速度约束条件,并通过双向扫描获取最优进给速度的方法。文献[6]提出一种微小线段间圆锥截线拐角过渡的插补算法,该算法的缺点是基于2次有理Bezier形式的圆锥截线拐角过渡矢量模型计算量较大。……

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