数控加工小线段高速平滑衔接插补算法

文章导出了连续小线段高速平滑衔接的拐点速度及加速度约束条件,建立了S型曲线加减速算法模型。根据小线段的轨迹特征,对小线段速度进行插补预处理,获得加工过程中的最优进给速度。仿真验证,该算法可以满足CNC加工中连续小线段高速衔接的平滑过渡,提高了加工效率和精度。     

CNC系统中"S曲线加减速"规划算法的研究与实现

速度控制、位置控制、多轴联动、直线插补和圆弧插补等是开放式CNC(Computer numerical control)系统的关键技术。运动过程中的升降速控制是高档CNC系统开发中的一大技术难题。优良的升降速控制能在很大程度上提高加工精度。对S曲线加减速算法进行了深入的理论和应用研究,通过该算法使系统的速度变化尽可能的平稳,实现系统加减速的柔性控制,减少对电机的冲击,延长整个系统的使用寿命。应用于工业PC、基于TMS320LF2407A的运动控制器、Lexium17D伺服驱动器和伺服电机组成的伺服系统中,其效果明显优于“梯形曲线加减速”。     

一种改进四次S曲线的加减速算法研究

传统数控机床中电机的运动控制采用梯形加减速、三次S形加减速控制算法,使得加速度和加加速度不连续,易对电机产生柔性冲击.采用四次S形加减速控制算法时,因计算繁琐,时间复杂度高,使得加工运行时间长.为改善这一状况,提出一种新的四次S形加减速控制算法并进行验证.结果表明:该算法能有效减少加工时间,降低加工中的柔性冲击,提高电...     

基于圆整误差补偿策略的S曲线加减速控制研究与实现

深入分析了S曲线加减速基本公式,给出了其加加速度、加速度、速度、位移之间的解析关系.在此基础之上,提出了一种基于圆整误差补偿策略的改进型S曲线加减速控制算法,该算法逐段对S曲线进行修正,减少由于量化误差带来的影响,算法同时考虑到多曲线段存在情况下的速度融合模式下的控制问题.给出了算法数学模型和数值仿真结果.对算法进行实验验证,并给出了具体工件实际加工结果.     

Jerk曲线连续的改进S型加减速算法研究

高精度的运动平台中,冲击是影响运动平台运动精度以及平稳性的重要因素。针对传统S型加减速算法所存在的Jerk曲线存在突变的问题,提出了一种Jerk曲线光滑的高平稳改进S型加减速算法。首先,以具有高柔性的正弦函数为基础,构造Jerk曲线;其次,为了克服嵌入式系统中计算正弦函数困难的问题,应用切夫雪比多项式逼近正弦函数,获得完整的加减速控制算法。在此基础上,进一步推导得出不同条件下各个阶段具体的时间规划;最后,在MATLAB环境中,进行仿真实验。实验结果表明,改进加减速算法的Jerk曲线连续且光滑,可实现不同初始参数下的平稳运行,提高了运动平台的控制精度。     

用于电火花加工抬刀运动的速度规划算法

电火花加工时,通过采用周期性的抬刀运动来降低放电间隙中的蚀除物浓度,能在改进有效放电率的同时提高加工的稳定性。目前用于电火花加工抬刀运动的速度规划算法,如常数加加速度S形曲线速度规划,其加加速度变化是不连续的,常数加加速度由于阶跃变化会引起机床的冲击和振动,使放电间隙状态变得不稳定,从而导致加工的不稳定。提出了一种用于抬刀运动的连续加加速度的速度规划算法,根据抬刀最大速度、抬刀高度及机床Z轴允许的最大加加速度进行基于连续加加速度的速度规划。通过对该速度规划算法进行的加工比较验证实验可知,运用该速度规划方法可在保证加工效率的基础上,更好地减少对机床的冲击和振动,使加工过程更稳定。     

S曲线加减速算法研究

S曲线加减速是高档CNC系统中的一项重要功能。本文对S曲线加速度算法进行了深入的研究，给出了加加速度、加速度、速度、位移的计算通式，并对各种情况进行了讨论，通过一个计算实例表明，本文所给出的S曲线加减速算法克服了传统加减速算法中的缺点，速度在变化过程中十分平滑，是一种适合于高速切削的柔性加减速算法。     

基于四阶S曲线加减速的NURBS曲线插补算法

为提高NURBS曲线插补的运动平滑性,提出一种基于四阶S曲线加减速的NURBS曲线插补算法。该算法通过使用四阶S曲线加减速求解NURBS曲线节点上的速度,首先分析最大速度、最大加速度和最大加加速度的可达性,同时考虑非对称四阶S曲线加减速模型,并对较短弧长的采用二分法寻找实际最大速度,规划出31种速度曲线类型,然后根据NURBS曲线参数和约束条件生成对应的速度曲线。仿真结果表明,与三阶S曲线加减速控制的NURBS曲线插补算法相比,所提算法的插补精度更高,加速度曲线光滑且加加速度曲线连续无突变,降低其运动过程中的柔性冲击。     

NURBS曲线插补在高速加工中的应用

高速加工是近年来迅速发展起来的一项先进制造技术,为了避免在高速加工中高曲率轮廓导致的工件过切和机床的异常振动,提出了一种实时的速度前瞻控制算法,通过采用NURBS样条曲线拟合,对离散加工路径的分析发现高曲率点,在速度变化敏感区确定最优化速度,并对加减速进行处理,实现了加工速度自适于加工路径的变化.     

具有恒定速度段的点到点运动的轨迹规划

针对运动系统的一般轨迹方程，在分别分析了T曲线、S曲线、4阶曲线等几种加减速控制方式的基础上，对这几种控制方法各自的运动性能的优缺点及使用场合进行了比较。文中着重对S曲线加减速算法进行了深入的研究，推导出以时间最优为目标、具有恒定速度段的S曲线加减速的计算公式，并通过仿真进行验证，得出加速度曲线的各个时间转折点。根据分析结果，S曲线是一种适用于高速高精运动的加减速算法。     

数控加工直线段轨迹NURBS拟合

针对模具数控加工中的连续直线段刀位点轨迹,为了克服直线段插补的不足,实现参数曲线插补,提出了一种可靠的Nurbs曲线拟合算法。该算法以最小二乘Nurbs曲线拟合方法为基础,通过最优控制点搜索方法和基于直线段轨迹连续性指标分段的曲线拟合方法,对直线段刀位点轨迹拟合,可将拟合后的曲线与原始直线段轨迹间的偏差控制在要求范围内。通过仿真验证了该方法的可靠性。     

基于PC的离线插补高速加工数控系统

产时插补是高速数控系统中实时性要求最高的环节，也是提高控制环节节拍和精度的“瓶颈”。自从CNC软件诞生之日起，大量文献都致力于研究提高插补精度的优化算法，但是由于可以利用的计算时间十分有限，即一个插补周期一般为1－10ms，高速切削达到0．2ms，所以很难保证算法的稳定性和可靠性。本文提出了一种从根本上解决问题的方案：OLICNC高速数控系统通过离线插补，在线跟随的策略，达到提高控制系统的控制精度的目的。文章对OLCNC高速数控系统的工作原理，系统结构，系统与传统数控相比的特点和关键技术作了较为详尽的论述，OLICNC数控系统不仅应用于新型高速加工机床，而且也是改造现有机床经济而实用的选择。     

基于LMS滤波算法优化数控加工速度误差的应用

针对数控加工过程中速度误差导致加工精度低的问题,研究所加工零件的加工精度、切削加减速误差和切削加速度变化规律等,提出基于LMS滤波算法的数控加工速度误差优化。通过对非均匀有理B样条（NURBS）曲线进行仿真加工,对数控机床加工速度进行自适应控制。通过引入最小均方算法进行误差分析,从而提高插补速度精度,使数控机床加工误差降低、效率提高。通过实验测试对所提误差控制方法进行验证。结果表明：基于LMS滤波算法优化数控加工误差控制,不仅使数控机床加工速度得到提高,还有效解决了数控机床加工运动过程中存在的加工误差问题,使加工精度得到有效提升,证明所提加工误差控制方法具有一定可行性。     

高速高精度数控加工中轨迹误差的抑制方法及其应用

高速高精度是数控加工的发展趋势,但一般而言速度和精度又是一对矛盾.现代数控系统提供了丰富的、以高速高精度为目标的特殊功能.文章从轨迹误差入手,分析了高速高精度数控加工中伺服及加减速延迟对轨迹误差的影响,研究了基于FANUC伺服系统前馈及精细加减速控制技术的轨迹误差抑制功能,在对轨迹误差抑制效果进行验证和分析的基础上,针对不同加工条件和系统设置提出了具体的轨迹误差抑制方法,实现了高速高精度数控加工.     

高精度锥孔的数控加工及检测策略研究

锥孔一般是在数控车床上进行加工,对于复杂异形零件上的高精度锥孔经常使用数控铣削的方式完成加工.为了提高加工效率,编程人员应该以通用的圆鼻刀铣削锥孔建立数学模型,用三角函数推导出相关参数的表达式,利用宏程序进行手工编程.再根据锥孔的基本参数设计合适的锥度塞规,检测时可将锥孔直径的微量变化转化为放大的轴向尺寸来检测.通过实际生产验证,设计的锥度塞规和编制的宏程序完全能够保证零件加工技术要求,解决了高精度锥孔的加工与检测难题.     

面向数控系统的反馈调度算法的研究

传统的数控系统使用静态的、开环的任务调度策略,在其运行过程中系统的资源不能被充分地利用.为提高数控系统的资源利用率,论文设计了一种针对软实时任务的闭环反馈调度算法.该反馈调度算法通过监控当前系统的负载和任务的截止期错失率,能够自动调整软实时任务的时间参数,使系统资源可以被充分利用,并使系统在各种负载的情况下都能获得较好的性能.通过实验对该反馈调度算法进行验证,结果表明,该调度算法能够显著提升数控系统的CPU利用率,同时还能保证数控系统的稳定性.     

覆盖件模具的数控加工编程

介绍了覆盖件模具的数控加工编程,以及如何利用现有ＣＡＤ／ＣＡＭ软件所匠各种功能模块,编出简单实用的程序,使ＣＡＤ／ＣＡＭ软件发挥更大作用,创造出更多的经济效益。     

一种薄壁异形曲面零件数控加工的新方法

以典型CAD／CAM软件（UG／NX3．0进行CAD造型设计,MasterCAM9．0进行CAM编程）及应用实例（勺子的设计和数控加工）为背景,提出了薄壁异形曲面零件的数控加工新方法,重点为其特殊的夹具设计。     

基于AHP-Fuzzy算法的加工中心人机性能综合评价研究

在分析加工中心人机系统特点和人机性能影响因素的基础上,对加工中心人机性能评价中涉及的指标体系和评价方法进行了研究.首先从加工中心、操作环境、管理体制和操作人员四个方面提出了具有递阶层次结构的加工中心人机性能综合评价体系,然后运用层次分析法,通过专家打分构造判断矩阵来确定各指标的权重,分层次进行模糊综合评价,求得最终结果.结合实例,对影响加工中心的各种因素进行了综合评价,分析了评价结果并提出了改进措施,验证了该方法的可行性.