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1.
一种连续小线段高速插补算法 总被引:3,自引:0,他引:3
为使自行研发的机床数控系统具有连续小线段高速加工能力,该文以离散的方法建立了一种全新的插补算法。该算法以级数求和的方法推导了S型加减速控制模型,并以小线段夹角为参变量控制拐点通过速度建立了小线段速度衔接模型,在此基础上,算法将插补过程分解为插补预处理及插补点计算两个步骤,预处理中对小线段进行速度规划并设计了线段间速度的递推处理方法,插补点仅需根据当前速度及线段方向向量即可求出。通过对系统输出的插补点数据分析以及数控系统实际运行测试表明:该算法的加减速控制连续平滑,小线段加工程序具有较高的运行速度。 相似文献
2.
将曲线分解为一系列小线段后对其进行加工,为了实现小线段之间的平滑过渡,本文提出了一种圆弧过渡算法。首先建立圆弧过渡的数学模型,根据加工精度和小线段长度确定过渡圆弧的参数,并根据两条线段的矢量关系确定圆弧的旋转方向,最后以加工平台的机械特性来限制过渡圆弧的进给速度。采用固高运动控制卡对算法进行测试的结果表明该算法能够在保证加工精度和满足加工平台机械特性的情况下,较大程度的提高小线段的加工效率。 相似文献
3.
《湖南理工学院学报:自然科学版》2017,(1)
在数控加工刀具运动中,往往需要对加工过程进行优化控制.考虑到加工型线为一定夹角的折线,本文建立了S型加减速控制曲线规划模型和衔接速度模型,通过利用相邻路径段进给速度的约束条件,对加工过程进行优化控制.最终在指定加工误差和精度要求条件下,得到了折线交点时衔接速度的最优解,以及90°和135°通过折线交点的速度变化情况. 相似文献
4.
将曲线分解为一系列小线段后对其进行加工,为了实现小线段之间的平滑过渡,提出了一种圆弧过渡算法:首先建立圆弧过渡的数学模型,根据加工精度和小线段长度确定过渡圆弧的参数,并根据2条线段的矢量关系确定圆弧的旋转方向,最后以加工平台的机械特性来限制过渡圆弧的进给速度.采用固高运动控制卡对算法进行测试的结果表明,该算法能够在保证加工精度和满足加工平台机械特性的情况下,较大程度地提高工件小线段的加工效率. 相似文献
5.
李方;李迪;黄昕 《华南理工大学学报(自然科学版)》2010,38(8)
针对连续小线段加工的平均速度低、路径不连续和振动冲击大等问题,提出了一种基于非均匀有理B样条曲线拟合的小线段平滑实时插补方法。通过分析连续小线段路径的几何特性及加工工艺,提出了连续小线段的相邻段长度比准则和相邻段临界夹角准则来选择满足要求的数据点集。根据凹凸性准则对可拟合点集分段后拟合为参数曲线,通过直线和参数曲线混合插补实现连续小线段的高速平滑加工。仿真和实验结果表明,该方法能够有效的提高加工速度,减小加工过程中的振动,同时保证加工精度。 相似文献
6.
非均匀有理B样条在线拟合高速平滑插补法 总被引:1,自引:1,他引:0
针对连续小线段加工平均速度低、路径不连续和振动冲击大等问题,提出了一种基于非均匀有理B样条曲线拟合的小线段平滑实时插补方法.通过分析连续小线段路径的几何特性及加工工艺,提出了连续小线段的相邻段长度比准则和相邻段临界夹角准则来选择满足要求的数据点集;根据凹凸性准则对可拟合点集分段后拟合为参数曲线,通过直线和参数曲线混合插补实现连续小线段的高速平滑加工.仿真和试验结果表明,该方法能够有效地提高加工速度,减小加工过程中的振动,同时保证加工精度. 相似文献
7.
高速、超高速磨床在加工过程中由于主轴速度高、切削力大、进给速度快、砂轮旋转速度高,其危害性极大。本文根据机械安全设计的方法,针对影响高速、超高速磨床安全的各个子系统的危险情况和风险,探讨高速磨床的安全设计总体技术方案和技术路线,为寻求建立适合于高速、超高速磨削工况下的风险评价体系和寻找出最优的风险评价数学模型探路,为高速加工机床的机械安全设计提供理论依据和设计方法。 相似文献
8.
针对加工段长度限制达不到指令进给速度的复杂情况,对传统的S型曲线加减速方法进行优化,得到半边S型加减速控制方法.对连续多段加工的不同情况,提出加速度连续衔接的方法,在保证加速度连续的同时,提高加工速度.通过仿真验证该方法对速度控制的效果.结果表明:该方法可以使速度曲线更加平滑,且能提高加工的整体效率,适合高速高精度数控加工的速度控制. 相似文献
9.
应用移动热源理论建立了高速铣削薄壁件温度场的数学模型,研究了求解薄壁件温度场的解析解和数值解,给出了薄壁件高速铣削温度场的计算结果.得出了在高速铣削时存在二次效应现象;进给速度越快,温度上升的梯度和下降的梯度也越大.为薄壁件高速铣削温度场的研究和控制薄壁件高速铣削热变形奠定了理论基础. 相似文献
10.
高速切削的刀位路径规划与控制策略 总被引:3,自引:1,他引:2
从4个方面对高速切削路径规划进行了研究,在走刀方向的选择上提出以曲面平坦性为评价准则,以确定不同的走刀方向选取方案。对于曲率变化大的曲面,建立曲面最优进给方向图,以确定最优走刀方向;曲率变化小的曲面,以单条刀轨平均长度为原则,通过优化算法确定走刀方向。 研究了高速切削刀轨生成过程中加工策略的选择、插补、干涉处理等问题,选择适用于高速切削的层切法和行切法,提出 了相应的插补方法,并提出了一种新的适合高速切上干涉处理思路。讨论了几种加减速模式,选取更适合高速切削特点的柔性加减速模式。采用CC插补提高表面质量,考虑机床工作性能,对进给速度、加速度进行优化校验。 相似文献
11.
根据时间分割法的基本思想,推导出抛物线插补的数学模型,提出一新的算法,分析了理论插补精度,并编制了相应的轨迹插补程序.与其他插补方法的比较显示了新算法的优越性. 相似文献
12.
根据时间分割法的基本思想,从正弦曲线运动的物理意义出发,推导出插补正弦曲线的数学模型,提出一种新算法,分析了理论插补精度,编制出相应的轨迹插补程序.这种插补方法可获得较高的插补精度和插补速度,适用于不带数学协处理器的数控系统. 相似文献
13.
建立了基于过程约束和刀具运动分析的切削力精确预测模型,在此基础上提出了复杂曲面加工过程多约束的进给率自适应定制方法.基于刀具与工件的相对运动分析,并依据刀刃微元在切削过程中真实运动轨迹的解析表达,建立了精确计算未变形切屑厚度的理论模型,由此给出针对复杂曲面加工的任意刀具运动轨迹拓扑形状的铣削力计算公式.以切削力模型为基础,结合悬臂梁模型、应力模型和扭矩计算公式,给出进给率定制过程中的关键制约因素.以材料去除率最大化为目标,通过求解有约束极值问题实现进给率优化.实例验证表明该模型能够进行复杂曲面加工进给率自适应定制,优化后的进给率有利于在保证加工精度和安全的前提下实现加工效率的最大化. 相似文献
14.
复杂曲面加工广泛应用于模具行业.由于加工参数缺乏科学的选择工具,数控加工的进给率常根据加工经验设定.通常必须创建切削体积模型或矢量力模型来优化刀具路径各段的进给率.鉴于模具型腔粗加工常采用2.5维加工,提出一种通过正交切削试验楚立切削力曲面模型用于模具型腔粗加工进给率优选的新策略.基于切削力曲面模型,采用多项式拟合的方法构楚刀具在许可切削力下的侧向切深和进给率的方程,根据楚立的方程计算每个刀位点处的进给率并反写到初始的G代码文件中.通过典型模具型腔的粗加工试验验证,证明该进给率优化策略不仅可以缩短加工时同,而且可以使加工载荷均匀.该策略对切削力载荷要求尽量均匀的模具型腔高速加工更有意义. 相似文献
15.
为解决数控系统进行连续微线段加工时加减速频繁、运行速度缓慢、加工路径不连续等问题,提出了最小二乘3次B样条曲线逼近拟合算法,采用该算法实现对连续微线段的逼近.文中通过分析连续微线段加工路径的几何特性,提出了采用圆弧近似法计算的弓高误差准则,并选择满足条件的可拟合点集,将拟合的曲线相对于原有路径的偏离误差控制在要求范围内.实例仿真结果表明,该算法可在保证拟合精度的同时有效地拟合连续微直线段. 相似文献
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空间等半径过渡曲面成形刀纵向加工的算法 总被引:2,自引:0,他引:2
根据三次参数样条曲线的矢量表示方法,导出了一种CNC系统中样条曲线的实时插补算法.该算法不仅精度高,理论上可使所有插补点都落在曲线上,而且计算量不大,插补速度快.插补轮廓步长由允许弓高误差及编程速度决定.理论分析和实验表明,这种算法能获得加工要求的插补精度,其插补速度能满足CNC系统的实时性要求. 相似文献
17.
为了高速插补连续小线段轮廓,开发了一种新型的速度规划算法。该算法首先根据小线段的变化规律定义了线段过渡模型,以描述连续小线段轮廓的曲率特征;然后根据曲率特征优化了小线段各衔接点的速度;最后对衔接点速度进行三次样条插值处理以生成连续光滑的速度曲线。该算法使得速度跟随曲率的变化,即由轮廓的低曲率部分向高曲率部分过渡时减小速度,由轮廓的高曲率部分向低曲率部分过渡时增大速度,从而即保证了加工精度,也提高了加工效率。 相似文献
18.
在考虑速度稳定性和加工误差精度的基础上,设计了一个非均匀有理B样条曲线(Non-Uniform Rational B-Spline,NURBS)的实时自适应插补系统.开发的插补系统能够在大部分的插补过程中保持进给速度稳定,并且根据曲线的形状,自适应地调整进给速度,通过一个实时的前瞻加减速处理模块,在速度变化敏感区对加减速进行处理,同时满足了机床加减速能力的要求.通过NURBS曲线插补仿真计算的例子,显示了开发的实时自适应插补系统能够满足高速高精度插补的要求,验证了所设计的实时前瞻自适应NURBS插补算法的可行性. 相似文献
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针对当前普遍采用的恒定进给速度的非均匀有理B样条(NURBS)插补方法存在的矢高误差和进给率波动过大的问题,提出了两种NURBS插补方法控制矢高误差的方法和恒定材料去除率的方法.第1种方法能够把矢高误差控制在较低的范围内,提高了加工精度;第2种方法把矢高误差限定在了更低的范围内,并且实现了材料去除率的恒定,从而提高了加工质量,延长了刀具的使用寿命. 相似文献