钟泽杉，杨 敏，赵现朝+，岳 义，时 云，杨天豪

(1.上海交通大学 机械与动力工程学院，上海 200240;2.上海航天设备制造总厂有限公司，上海 200245)

0 引言

五轴机床刀具位姿与各驱动轴位置具有非线性映射关系[1]，在高速加工直线、圆、空间曲线等路径的过程中，各驱动轴电机的速度、加速度、跃度等动力参数变化剧烈，容易超过伺服电机上限值，造成各驱动轴的运动精度、响应特性下降，影响零件加工的质量和机床的使用寿命。速度规划算法综合考虑弓高误差、刀具末端进给的速度、加速度、跃度，以及各轴电机速度、加速度和跃度限制条件[2-3]，动态调整进给速度，保证机床运动的平顺性，提高加工精度与使用寿命。

速度规划算法广泛采用指令前瞻和S型加减速方法[4-6]，这类方法计算量小、控制简单，适合以刀具运动与驱动轴运动为线性映射的机床。王斌锐等[5]根据误差要求给出最优的两段路径衔接点处的速度约束，推导了非对称S曲线加减速公式，并将其应用在自适应前瞻算法中；朱长峰[6]采用路径前瞻回溯法进行连续微线段路径规划，然后用S型加减速调节进给速度。对于五轴机床，需考虑驱动轴的运动约束，第一类方法是改进S型加减速方法：采用路径关键点检测并考虑驱动的加速度及跃度约束限制，以减小曲线拐点处的加速度及跃度突变[7-9]。王田苗等[10]、李建伟等[11]、王允森等[12]依据弓高误差确定曲线上各关键点的速度限制并实施S型加减速控制；徐荣珍[13]分析了三轴机床加工过程中切削力、惯性力、加工精度对各轴速度的约束限制条件，应用S型加减速控制策略进行速度调整。……