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沈陽機床配件機床附件軸空間刀具運動軌跡生成刀具 | 發布者:admin 日期:2012/5/19 點擊:315 | | | 機床附件軸空間刀具運動軌跡生成刀具:
運動軌跡生成的任務是:將零件數控程序給出的刀具路徑(虛軸空間中與時間和機床特性無關的幾何曲線)轉換為與時間和機床特性(如加減速特性等)沈陽機床配件相聯系的離散化的刀具運動軌跡其求解過程如下:數學模型的建立為保證軌跡生成的精度在仿三軸控制中采用參數化直接插補算法其要點是:為被插補曲線建立便于計算的參數化數學模型:x=f1(u)y=f2(u)z=f3(u)(1)式中u——參變量u∈[0,1]要求用其進行實時軌跡計算時不涉及函數計算只需經過次數很少的加減乘除運算即可完成例如對于圓弧插補式(1)的具體形式為:(2)式中M——常數矩陣當插補點位于一~四象限時其取值分別為:r——圓弧半徑這樣軌跡計算可以絕對方式進行即每一軌跡點坐標的計算都以模型坐標原點為基準進行從而可消除積累誤差有效地保證插補計算的速度和精度加減速控制為使所生成的刀具運動軌跡滿足機床加減速特性要求可根據機床的動態特性等確定最佳的加減速曲線并將其存儲于控制系統中系統運行過程中首先掃描前后若干程序段分析進給速度的變化趨勢確定希望的進給速度F;然后讀取操作面板上的進給速度倍率K并用其對F進行修正得目標進給速度FnewFnew=K.F;進一步將Fnew與現時進給速度Fold進行比較并根據機床的加減速特性曲線計算出當前采樣周期的瞬時進給速度Fk(mm/min)速度與誤差控制由于插補計沈陽機床配件算不是一種靜態的幾何計算它必須使當前插補點與前一雙轉塔車床機床附件 插補點間的距離滿足進給速度及加減速等要求同時還要保證這兩點間的插補直線段與被插補曲線間的誤差在給定的允差范圍內為此需以瞬時進給速度為控制目標以允許誤差為約束條件對插補直線段長度Dtk進行控制其方法如下:首先按加減速計算給出的瞬時進給速度Fk用下式計算當前采樣周期中的希望弦長(無約束時的插補直線段長度):(3)沈陽機床配件式中Dt1——希望弦長mmT——采樣周期ms然后根據采樣插補的誤差關系計算約束弦長:(4)式中e——機床附件插補軌跡與希望軌跡間的允許誤差r——插補點處希望軌跡的曲率半徑最后根據Dt1、Dt2的相對大小確定Dtk的取值即如果希望弦長Dt1小于約束弦長Dt2則令當前插補直線段長度Dtk=Dt1否則取Dtk=Dt2插補軌跡計算插補軌跡計算的任務是:在每一采樣周期中根據以上求得的插補直線段長度Dtk實時計算插補軌跡上當前點的坐標值其計算過程如下:首先根據參變量增量Du與Dt間的如下關系求出當前插補周期的Du:(5)沈陽機床配件式中du/ds——機床附件刀具 參變量對曲線弧長的變化率因插補頻率較高一個采樣周期中弧長與弦長非常接近所以實際計算時可令du/ds≈Du/Dt這樣將u取一增量Du求出對應的Dt即可求得所需的du/ds雖然這一近似表示會對進給速度有微小影響但不會對插補軌跡精度產生任何影響在采樣插補中軌跡精度是主要矛盾插補點的坐標計算必須絕對準確而插補點沿軌跡運動速度的準確性則處于次要地位可以允許有微小誤差這樣得到的結果既保證了軌跡精度又提高了計算速度然后計算當前采樣周期參變量的取值:uk=uk-1+Du(6)最后將uk代入式(1)沈陽機床配件即可計算出插補軌跡上當前點的坐標值xkykzk不斷重復以上過程直至到達插補終點即可得到整個離散化的插補軌跡 | | [返回] [打印] | |
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