基于速度前瞻控制的五轴NURBS曲线插补方法  被引量:2

Five-axis NURBS Interpolation with Controlling Feedrate by Look-ahead Method

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作  者:和广强[1,2] 于东[2] 张晓辉[1,2] 

机构地区:[1]中国科学院研究生院,北京100039 [2]中国科学院沈阳计算技术研究所高档数控国家工程研究中心,沈阳110171

出  处:《组合机床与自动化加工技术》2011年第5期38-41,45,共5页Modular Machine Tool & Automatic Manufacturing Technique

基  金:"高档数控机床与基础制造装备"国家科技重大专项"总线式全数字高档数控装置"(2009ZX04009-013)

摘  要:在分析了最大加速度、进给速度约束以及曲线曲率变化等因素对数控加工过程影响的基础上,提出了一种基于速度前瞻控制的五轴NURBS曲线插补方法。该方法将五轴NURBS曲线插补划分为预处理和实时插补两个阶段,预处理阶段用于样条曲线表达式的计算、刀心点样条曲线按曲率变化的分段以及分割点处期望速度的计算,以减少实时插补阶段的计算量,使其能够满足数控系统对实时性的要求;实时插补阶段利用预处理阶段所得到的信息进行进给速度实时规划,以确保到达曲率较大或曲率突变点之前提前减速。最后对所设计的插补方法进行了仿真验证,验证结果表明本文所提出的方法可在保证加速度不超出限制的条件下保证加工的精度。A real time look-ahead controlling method is proposed to improve the accuracy of five-axis NURBS interpolation after analysing the affect of the max-feedrate,the max-acceleration and the derivative of curvature.The method has two steps.In the first step,compute the NURBS presentations、the segments information and the expected feedrates.In the second step,using the look-ahead method to adjust the federate dynamically.Using this method the feedrate can be adjusted before the locations of sharp corners and the acceleration won't be changed abruptly.The simulations demonstrate that the proposed method is effective.

关 键 词:非均匀有理B样条 五轴NURBS曲线插补 前瞻控制 

分 类 号:TH16[机械工程—机械制造及自动化] TG65[金属学及工艺—金属切削加工及机床]

 

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