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基于PH曲线的数控拐角过渡方法 被引量：5
1
作者 王琦魁 陈友东 +1 位作者 李伟 魏洪兴 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期1481-1487,共7页
为了减弱轨迹拐角处的向心加速度变化给加工带来的不利影响,使用五次PH曲线进行拐角过渡,在控制加工速度的同时对向心加速度进行控制。通过对拐角处连接情况的分析,确定了连接PH曲线中的参数计算方法。在拐角前后使用S加减速进行加工,... 为了减弱轨迹拐角处的向心加速度变化给加工带来的不利影响,使用五次PH曲线进行拐角过渡,在控制加工速度的同时对向心加速度进行控制。通过对拐角处连接情况的分析,确定了连接PH曲线中的参数计算方法。在拐角前后使用S加减速进行加工,以保证直线、圆弧轨迹加工中的平稳;在拐角连接区域内使用基于曲率的速度模型,通过对拐角前后S加减速和拐角速度的连接,使拐角前后的速度更加连续,得到平滑的速度曲线;通过拐角处的加速度和弓高误差的限制,计算平稳的加工速度。结果表明,使用五次PH曲线进行拐角过渡的误差小于7.4μm,能够满足加工需要,同时,拐角处的向心加速度变化更加平稳。将拐角前后的S加减速和拐角区域内速度连接后,得到了平滑的速度曲线。 展开更多
关键词 数控 拐角过渡 PH曲线 S型曲线加减速 误差
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基于C^(3)连续PH曲线的短线段拐角实时光顺算法 被引量：1
2
作者 谢健 张立强 +1 位作者 许洋洋 闫业翠 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2023年第11期3704-3716,共13页
为了实现连续短线段加工过程中机床各轴运动的跃度连续,基于PH曲线弧长可解析计算的特点,提出了C^(3)连续实时光顺算法。通过在相邻短线段间构造满足最大近似误差约束的对称PH曲线,实现了直线段与PH曲线衔接点处C^(3)连续的平滑转接。... 为了实现连续短线段加工过程中机床各轴运动的跃度连续,基于PH曲线弧长可解析计算的特点,提出了C^(3)连续实时光顺算法。通过在相邻短线段间构造满足最大近似误差约束的对称PH曲线,实现了直线段与PH曲线衔接点处C^(3)连续的平滑转接。同时采用五次多项式的柔性加减速曲线对光顺后的刀具路径进行速度规划与插补,保证了机床各轴运动的跃度连续。针对相同的刀具路径,通过仿真实验对两种拐角光顺算法进行对比分析,结果表明,所提算法相对于C^(2)连续光顺算法的跃度波动平均下降了44.3%,加工时间减少了4.6%,降低了机床的振动,提高了加工质量和效率,具有更平滑的跃度曲线。 展开更多
关键词 跃度连续 PH曲线 柔性加减速 拐角光顺 数控机床
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一种基于羊角曲线的加工轨迹G^2连续光顺方法 被引量：4
3
作者 李文森 管声启 +1 位作者 郑璐 梁洪 《西安工程大学学报》 CAS 2019年第1期88-94,共7页
目前数控加工参数曲线轨迹时,常采用连续线性小线段逼近的方法来克服参数曲线的复杂计算需求。但是,有限的驱动能力和线段连接处存在切向不连续,使得在这些拐点处速度必须降低到零,这种频繁加减速会降低加工效率和表面加工质量。为此,... 目前数控加工参数曲线轨迹时,常采用连续线性小线段逼近的方法来克服参数曲线的复杂计算需求。但是,有限的驱动能力和线段连接处存在切向不连续,使得在这些拐点处速度必须降低到零,这种频繁加减速会降低加工效率和表面加工质量。为此,提出一种基于羊角曲线的过渡曲线光顺方法,能够实现加工轨迹的G^2连续、轮廓误差可控和光顺速度非零的运动效果。首先,基于几何约束计算出拐角处的光顺曲线几何特征和弧长;其次,基于几何特征和运动学约束,通过双向看策略获得速度敏感点的允许速度。最后,确定速度规划和生成精细插补指令。仿真结果表明,该方法能够满足预先设定的轮廓误差,可有效实现拐角点的速度光顺,缩短加工时间。 展开更多
关键词 羊角曲线 拐角光顺 G^2连续 速度规划 插补指令
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基于双PH曲线五轴线性刀具路径光顺轨迹生成及其参数同步方法 被引量：3
4
作者 陶廷江 韩江 +3 位作者 姜阳 卢磊 黄晓勇 夏链 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第11期1460-1466,1534,共8页
针对五轴线性路径加工轨迹在拐角处切向向量不连续导致加工效率低和运动不平稳等问题,文章提出一种基于双五次PH(Pythagorean-hodograph)曲线的五轴线性路径局部拐角光顺方法,其中一条PH曲线对刀尖点线性路径进行光顺,另一条PH曲线在单... 针对五轴线性路径加工轨迹在拐角处切向向量不连续导致加工效率低和运动不平稳等问题,文章提出一种基于双五次PH(Pythagorean-hodograph)曲线的五轴线性路径局部拐角光顺方法,其中一条PH曲线对刀尖点线性路径进行光顺,另一条PH曲线在单位球面上对刀轴矢量线性路径进行光顺;刀尖点和刀轴矢量近似误差通过一种几何方法解析约束,可实现五轴光顺轨迹近似误差可控;通过推导过渡曲线和原始线性轨迹在衔接点处刀轴矢量几何导数连续条件,使得光顺后刀具路径能达到G^(2)连续,并实现刀尖点和刀轴矢量PH曲线参数同步。仿真结果表明,该文提出的五轴线性路径局部拐角光顺方法可实现刀尖和刀轴矢量的近似误差严格控制,且刀尖和刀轴矢量通过拐角时连续变化;该方法提高了五轴局部拐角光顺计算效率,有利于集成到数控系统中并实现五轴线性路径加工轨迹在线光顺。 展开更多
关键词 五轴机床 线性路径 拐角光顺 PH曲线 参数同步
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具有平滑功能的数控示教编程方法设计与研究 被引量：1
5
作者 杜忠洁 马跃 吴文江 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2013年第7期86-89,共4页
针对传统的数控编程对于具有自由曲线曲面的零件编程复杂、校对困难的问题,提出具有平滑功能的示教编程方法。该方法通过操作人员的示范操作得到示教点,应用平滑算法对示教点进行处理即可得到再现加工轨迹和加工程序。轨迹再现采用具有... 针对传统的数控编程对于具有自由曲线曲面的零件编程复杂、校对困难的问题,提出具有平滑功能的示教编程方法。该方法通过操作人员的示范操作得到示教点,应用平滑算法对示教点进行处理即可得到再现加工轨迹和加工程序。轨迹再现采用具有二次平滑功能的平滑算法,先用样条平滑算法和圆弧平滑算法对满足条件的部分用样条和圆弧拟合曲线,再对拟合曲线中存在的转角用增加一小段圆弧的方法进行转角平滑处理。通过实验验证了示教编程平滑算法的可行性和准确性,丰富了数控系统的编程方式。 展开更多
关键词 示教编程 样条平滑 圆弧平滑 转角平滑 数控系统
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基于曲率连续的混合曲线插补方法研究 被引量：2
6
作者 冯倩倩 张立强 +1 位作者 孔森 刘钢 《软件导刊》 2021年第3期110-114,共5页
为了保证数控机床能连续稳定地加工,需要对数控机床的刀具轨迹进行光顺和插值操作。由于加工轮廓的多样性,提出一种基于曲率连续的非均匀B样条和PH曲线混合插补算法。该算法在几何约束条件下,使用非均匀B样条曲线拟合小线段,并在拐角处... 为了保证数控机床能连续稳定地加工,需要对数控机床的刀具轨迹进行光顺和插值操作。由于加工轮廓的多样性,提出一种基于曲率连续的非均匀B样条和PH曲线混合插补算法。该算法在几何约束条件下,使用非均匀B样条曲线拟合小线段,并在拐角处使用5次PH曲线衔接,进一步提高加工轮廓的光顺性,通过弓高和加速度的限制对速度进行约束,完成平滑光顺的轮廓加工。通过实验对比和验证分析,所提算法相比PH曲线算法,加工效率提高6.5%;相比非均匀B样条算法,轮廓更精确。 展开更多
关键词 高速加工 曲率连续 PH曲线 拐角平滑
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跳度限制的拐角运动学平滑算法 被引量：1
7
作者 杜金锋 张立强 高甜 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第8期1563-1571,共9页
针对数控系统在高速加工过程中由于速度或加速度曲线不平滑导致惯性振动等问题,提出一种适用于高速、高精加工的新型拐角运动学平滑算法.该算法通过分析拐角附近的进给参数和跳度限制加速度曲线来精确计算进给运动在拐角处的最大转接速... 针对数控系统在高速加工过程中由于速度或加速度曲线不平滑导致惯性振动等问题,提出一种适用于高速、高精加工的新型拐角运动学平滑算法.该算法通过分析拐角附近的进给参数和跳度限制加速度曲线来精确计算进给运动在拐角处的最大转接速度和持续时间,生成可以精确控制拐角轮廓误差的光顺轮廓轨迹;该轮廓轨迹所组成的刀具路径可达到G3连续,加速度曲线可达到G1连续,实现在拐角处不间断进给运动,显著减少惯性振动和进给冲击.在Windows7系统(2 GHz,i5处理器)下,RTX8.0控制的X-Y实验平台中对比Bézier曲线插补算法,该算法在加工414.2 mm长的刀具路径时,拐角转接运动的持续时间减少近30%,在减少加工时间和提高加工质量方面潜力很大. 展开更多
关键词 计算机数控 高速加工 拐角平滑 拐角运动学
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基于双NURBS的角度平滑插补算法研究与实现
8
作者 李航标 赵珂 +2 位作者 刘亮 陈洪飞 王忠 《南昌航空大学学报（自然科学版）》 CAS 2019年第2期33-38,共6页
针对五轴数控微小线性段加工,因驱动器速度变化,导致速度转换点处加速度和加加速度不连续,致使工件表面加工存在不连续的问题,提出一种基于双NURBS的角度平滑插补算法。通过样条曲线拟合,计算出最佳控制点,提高刀具中心点轨迹拟合精度,... 针对五轴数控微小线性段加工,因驱动器速度变化,导致速度转换点处加速度和加加速度不连续,致使工件表面加工存在不连续的问题,提出一种基于双NURBS的角度平滑插补算法。通过样条曲线拟合,计算出最佳控制点,提高刀具中心点轨迹拟合精度,达到表面加工光滑。仿真结果表明:采用该算法能够改善刀具运动的平滑度,提高模具和工件在五轴加工中的精度。 展开更多
关键词 角度平滑 双NURBS 曲线拟合 五轴数控
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