[发明专利]平滑进给速度规划方法、设备及计算机可读存储介质

说明书

本发明实施例提供了一种平滑进给速度规划方法、设备及计算机可读存储介质，所述方法包括：获取加工路径，所述加工路径包括多个依次首尾相连的线段轨迹；生成所述加工路径的逼近曲线，且所述逼近曲线的衔接点与所述线段轨迹的衔接点相对应；生成所述逼近曲线上每一衔接点的约束速度，并将所述逼近曲线的衔接点的约束速度作为所述线段轨迹的对应衔接点的约束速度。本发明实施例通过构建逼近曲线，并根据逼近曲线获得加工路径的对应衔接点的约束速度，可避免基于夹角降速的进给速度约束方式带来的频繁加减速问题，从而提高了述控系统的加工效率和加工质量。

技术领域

本发明实施例涉及数控系统领域，更具体地说，涉及一种平滑进给速度规划方法、设备及计算机可读存储介质。

背景技术

数控加工的一般流程是，先通过CAD/CAM软件经过设计或逆向工程得到工件几何模型，并基于预设参数，由CAD/CAM软件将曲面/平面离散成刀具路径，其中刀具路径为直线、圆弧、光滑的样条曲线、或直接为离散点，然后通过后处理程序将原始刀具路径转化为符合数控系统程序语法要求的加工程序。

由于直线和圆弧插补是所有数控系统的通用功能，所以后处理程序生成的加工路径一般是在一定公差范围内对原始刀具路径的离散路径，即在原始路径为光滑的样条曲线时，也会被离散成小线段。有时候根据工艺需求，原始的圆弧路径也会被离散成小线段，最终输入到数控系统中的加工路径一般为线段或圆弧。

由于加工路径本质上是对原始刀具路径的离散逼近，其逼近误差为离散公差，若原始路径是光滑路径，则离散后的路径是不光滑的，相邻路径间会形成夹角，进给速度通过衔接点时会产生方向的突变，从而存在一个改变速度方向的加速度，夹角越大、通过的进给速度越大，则需要较大的加速度才能实现方向的改变。对于固定的加工路径，路径夹角是固定的，而对于一般的数控机床，每个轴的最大加速度一般也是固定的，因此为了保证加工稳定，数控系统在轨迹衔接点处往往需要降低进给速度，以确保加速度不超过系统的限制。

根据工件特征，在工件光滑曲面处应该以较高进给速度进行加工，避免曲面加工瑕疵。而由于轨迹离散的存在，原始光滑轨迹被转化为具有夹角的离散轨迹，现有基于夹角降速的进给速度约束方式往往会使得轨迹的衔接点的进给速度非常低，从而造成进给速度的频繁加减，降低了加工效率，也会影响最终的加工质量。

发明内容

本发明实施例针对上述基于夹角降速的进给速度约束方式，使得进给速度频繁变化，并降低了加工效率和加工质量的问题，提供一种平滑进给速度规划方法、设备及计算机可读存储介质。

本发明实施例解决上述技术问题的技术方案是，提供一种平滑进给速度规划方法，包括：

获取加工路径，所述加工路径包括多个依次首尾相连的线段轨迹；

生成所述加工路径的逼近曲线，且所述逼近曲线的衔接点与所述线段轨迹的衔接点相对应；

生成所述逼近曲线上每一衔接点的约束速度，并将所述逼近曲线的衔接点的约束速度作为所述线段轨迹的对应衔接点的约束速度。

作为本发明的进一步改进，所述生成所述逼近曲线上每一衔接点的约束速度，包括：

获取以所述衔接点为终点的逼近曲线在所述衔接点处的第一速度切矢，以及获取以所述衔接点为起点的逼近曲线在所述衔接点处的第二速度切矢；

在所述第一速度切矢和第二速度切矢重合时，获取所述衔接点处的最小曲率加速度比例系数，并在所述最小曲率加速度比例系数大于或等于1时，使所述衔接点的约束速度为指令进给速度，以及在所述最小曲率加速度比例系数小于1时，将所述最小曲率加速度比例系数与所述指令进给速度的乘积作为所述衔接点的约束速度；