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数控连续区域短轨迹代码加减速处理算法研究.pdf

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数控连续区域短轨迹代码加减速处理算法研究.pdf

机电工程技术2009年第38卷第01期机电工程技术年第卷第期数控连续区域短轨迹代码加减速处理算法研究觹张碧陶1,高伟强1,沈列2,阎秋生1,宋1(1.广东工业大学机电工程学院,广东广州510006;2.广州市诺信数字测控设备有限公司,广东广州510385)觹广州市科技计划资助项目(编号2006Z2-D9021)收稿日期2008-07-08摘要加减速控制方法是数控系统开发的关键技术之一,所以研究加减速控制方法具有重要意义。简单介绍了数控系统控制刀具轨迹运动的余弦加减速控制算法,并针对数控系统在处理大容量短轨迹NC代码时的运动加减速控制问题,提出了区域整体按余弦曲线加减速处理新的控制算法。实验证明,按照多段短轨迹代码整体按余弦曲线加减速规律进行控制,既能达到比较好的控制效果,满足加工的要求,又能解决海量短轨迹代码单段处理所产生的问题,更好的提高加工效率和加工质量。关键词运动控制;前瞻;数控插补;区域拐点中图分类号TP273文献标识码A文章编号1009-9492200901-0064-031引言加减速控制是数控系统开发的关键技术之一。数控加工的目标是实现高精度高效率的加工,因此一方面要求数控机床反应快,快速准确启停,缩短准备时间;另一方面要求加工过程运动平稳,冲击小,这些要求需要靠加减速控制来保障[2]。本文所研究的是基于时间分割法插补,用余弦加减速控制规律进行的前加减速控制。目前常用的加减速控制算法有直线的加减速曲线梯形速度曲线、S形速度曲线等。本文提出一种新的余弦加减速控制算法,其具有高阶可导、连续,运动柔性平稳和计算简单,可用参数控制等特点。随着CAD/CAM技术的发展和加工精度要求的提高,数控加工大都是自动编程,NC程序的代码量越来越大(海量代码),每段加工代码轨迹的长度却越来越短。由于代码轨迹长度过短,对单条代码处理实际并不能构成整体的余弦或S形曲线加减速,而是逼近为直线的加减速曲线。而目前用到的直线加减速控制在速度规律曲线的起点、拐点、终点存在加速度的突变,会造成机床冲击。因此,要进一步提高数控机床的加工质量和效率,就要优化海量代码的加减速控制算法,而对短轨迹代码的处理是加减速控制迫切要解决的问题。为此,本文提出将多段连续的短轨迹代码用一段整体的区域轨迹代码来实现加减速控制方法,解决短轨迹代码加减速处理中的问题。2余弦加减速控制用软件实现的加减速控制既可以在插

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