董靖川，郭健鑫，刘 喆，谭志兰，王太勇

具有轴向动态约束的NURBS路径进给速度规划

董靖川，郭健鑫，刘 喆，谭志兰，王太勇

(天津大学机械工程学院，天津 300354)

在传统速度规划方法中，轴向加速度约束通常是定值约束，不能充分发挥机床轴向加减速性能，影响加工效率．对此提出了一种新的考虑轴向加速度动态约束的进给速度规划算法．首先，对NURBS曲线路径进行弧长自适应二分离散处理，获得弧长参数和采样点．之后，构建切向速度、加速度、加加速度约束和轴向加速度动态约束的优化模型，对采样点的多约束模型进行两次线性规划求解，得到采样点的优化进给速度．通过两次线性规划和轴向转矩参考处理，计算各轴在不同速度下的加速度上下极限动态约束，在提高加工效率同时没有增加搜索最优值的约束条件，具有较高计算效率．最后，对采样点进行样条拟合得到进给速度规划曲线．与传统定值约束规划对比实验的结果表明，所提算法牺牲最大轮廓误差2.63%，使加工时间降低了16.34%，提高加工效率的同时并没有牺牲较大精度，证明了算法的可行性和有效性．

NURBS曲线路径；进给速度规划；线性规划；轴向动态约束

非均匀有理B样条(non-uniform rational B-splines，NURBS)具有精确的形状表达和控制能力，在计算机辅助设计和数据交换领域成为了标准[1]．在数控加工领域，NURBS参数插补相比传统的线性插补，提供更加平滑和连续的运动，提高进给速度和加工精度[2-3]，并且还能减少CAD/CAM和数控系……