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| 沈阳第一机床厂机床附件轴空间刀具运动轨迹生成刀具 | | 发布者：admin 日期：2012/5/17 点击：344 | | | 机床附件轴空间刀具运动轨迹生成刀具：
运动轨迹生成的任务是：将零件数控程序给出的刀具路径（虚轴空间中与时间和机床特性无关的几何曲线）转换为与时间和机床特性（如加减速特性等）相联系的离散化的刀具运动轨迹其求解过程如下：数学模型的建立为保证轨迹生成的精度在仿三轴控制中采用参数化直接插补算法其要点是：为被插补曲线建立便于计算的参数化数学模型：x=f1（u）y=f2（u）z=f3（u）（1）式中u——参变量u∈[0,1]要求用其进行实时轨迹计算时不涉及函数计算只需经过次数很少的加减乘除运算即可完成例如对于圆弧插补式（1）的具体形式为：沈阳第一机床厂（2）式中M——常数矩阵当插补点位于一～四象限时其取值分别为：r——圆弧半径这样轨迹计算可以绝对方式进行即每一轨迹点坐标的计算都以模型坐标原点为基准进行从而可消除积累误差有效地保证插补计算的速度和精度加减速控制为使所生成的刀具运动轨迹满足机床加减速特性要求可根据机床的动态特性等确定最佳的加减速曲线并将其存储于控制系统中系统运行过程中首先扫描前后若干程序段分析进给速度的变化趋势确定希望的进给速度F；然后读取操作面板上的进给速度倍率K并用其对F进行修正得目标进给速度FnewFnew=K.F；进一步将Fnew与现时进给速度Fold进行比较并根据机床的加减速特性曲线计算出当前采样周期的瞬时进给速度Fk（mm/min）速度与误差控制由于插补计算不是一种静态的几何计算它必须使当前插补点与前一双转塔车床机床附件 插补点间的距离满足进给速度及加减速等要求同时还要保证这两点间的插补直线段与被插补曲线间的误差在给定的允差范围内为此需以瞬时进给速度为控制目标以允许误差为约束条件对插补直线段长度Dtk进行控制其方法如下：首先按加减速计算给出的瞬时进给速度Fk用下式计算当前采样周期中的希望弦长（无约束时的插补直线段长度）：沈阳第一机床厂（3）式中Dt1——希望弦长mmT——采样周期ms然后根据采样插补的误差关系计算约束弦长：（4）式中e——机床附件插补轨迹与希望轨迹间的允许误差r——插补点处希望轨迹的曲率半径最后根据Dt1、Dt2的相对大小确定Dtk的取值即如果希望弦长Dt1小于约束弦长Dt2则令当前插补直线段长度Dtk＝Dt1否则取Dtk=Dt2插补轨迹计算插补轨迹计算的任务是：在每一采样周期中根据以上求得的插补直线段长度Dtk实时计算插补轨迹上当前点的坐标值其计算过程如下：首先根据参变量增量Du与Dt间的如下关系求出当前插补周期的Du：（5）式中du/ds——机床附件刀具 参变量对曲线弧长的变化率因插补频率较高一个采样周期中弧长与弦长非常接近所以实际计算时可令du/ds≈Du/Dt这样将u取一增量Du求出对应的Dt即可求得所需的du/ds虽然这一近似表示会对进给速度有微小影响但不会对插补轨迹精度产生任何影响在采样插补中轨迹精度是主要矛盾插补点的坐标计算必须绝对准确而插补点沿轨迹运动速度的准确性则处于次要地位可以允许有微小误差这样得到的结果既保证了轨迹精度又提高了计算速度然后计算当前采样周期参变量的取值：uk=uk-1+Du（6）沈阳第一机床厂最后将uk代入式（1）即可计算出插补轨迹上当前点的坐标值xkykzk不断重复以上过程直至到达插补终点即可得到整个离散化的插补轨迹 | | | | [返回] [打印] |
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