计算机集成制造系统 ›› 2025, Vol. 31 ›› Issue (12): 4459-4480.DOI: 10.13196/j.cims.2024.0677
王太勇1,2,葛璐1+,董靖川1,王万金1,曹培玉1
WANG Taiyong1,2,GE Lu1+,DONG Jingchuan1,WANG Wanjin1,CAO Peiyu1
摘要: 针对数控加工中广泛使用的 G01 指令在线段连接处进给速度不连续的问题,通常围绕拐角平分线构建一个平滑对称的过渡轮廓以减小速度波动,但这种方法效率较低。为了充分利用机床的能力,提出了一种基于速度规划混合的局部非对称平滑过渡方法。首先,设计了一种七段式非对称S型加减速及速度规划算法,该方法可生成平滑的速度曲线。然后,建立了运动学约束下的时间优化模型,并计算出相应的运动学参数;建立了几何误差约束下的过渡时间模型,确定了相邻线段速度规划的混合时间。其中,解析计算了非对称过渡轮廓下的拐角几何误差,并证明了过渡过程中误差的变化过程,定义了最大几何误差。最后,对拐角处相邻线段的速度规划进行混合并完成实时插补。实验结果表明,生成的运动学轮廓满足了机床相应的约束条件,实现了拐角平滑过渡,且充分发挥了机床的加工能力,提高了加工效率。
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