自由曲面数控加工的实时自适应进给速度规划算法  

A real-time adaptive feedrate planning algorithm for CNC machining of free-form surfaces

作　　者：董靖川[1,2] 王太勇[2,3] 丁彦玉[2,3] 李勃[2,3] 刘喆[3] 

机构地区：[1]天津大学电气与自动化工程学院,天津300072 [2]天津大学机构理论与装备设计教育部重点实验室,天津300072 [3]天津大学机械工程学院,天津300072

出　　处：《制造业自动化》2013年第11期167-172,共6页Manufacturing Automation

基　　金：国家科技支撑计划(2013BAF06B00);天津大学自主创新基金资助项目(60302046)

摘　　要：自由曲面的数控加工程序通常由大量微小线段组成。在数控加工中,需要在提高进给速度的同时避免加工过程中的振动,因而必须对进给速度曲线进行约束和优化。本文提出了一种适用于自由曲面数控加工的自适应进给速度规划算法。通过对小线段加工路径几何关系的分析,估计出加工路径的曲率。在速度规划中,根据加速度约束对进给速度进行自适应调整,同时对尖角处的进给速度进行限制。为了获得平滑的进给速度曲线,采用限制加加速度的前瞻速度规划算法。开发了目标速度滤波器技术以减少速度波动及实时规划的负荷。实验测试表明,该算法可以实现自由曲面加工的实时自适应进给速度规划,实现高速平稳加工。

关 键 词：曲率估计 自适应速度规划 目标速度滤波器 

分 类 号：TH161[机械工程—机械制造及自动化]