[发明专利]拐角多周期恒加加速度过渡的S曲线加减速直线插补方法

摘要

一种拐角多周期恒加加速度过渡的S曲线加减速的直线插补方法，保留了原专利申请（申请号：201210211398.4）技术的特点：根据各驱动轴的最大加加速能力，用多个插补周期进行过渡来改变拐角处的速度方向，提高拐角处的加工速度；同时对拐角和直线段均进行基于S曲线加减速方式的插补，使得加工过程中的加速度连续，降低机床振动和提高加工质量；还补充并改进了该专利申请技术：在拐角过渡时设置加加速度的大小和方向恒定不变，对直线段起点和终点加速度不为零时的前瞻处理进行简化，并对拐角过渡插补时间的调整进行整体前瞻处理，使其成为基于S曲线加减速方式插补方法的有效补充。而且，本发明方法计算难度低、速度快，工作性能稳定、可靠，能满足实时加工要求。

主权项

一种用于数控机床的拐角多周期恒加加速度过渡的S曲线加减速直线插补方法，其特征在于，所述方法包括下列操作步骤：（1）基于机床最大加工速度、拐角过渡的几何误差以及拐角距离的限制，根据加工路径上拐角处的几何参数、数控机床各个驱动轴的最大加加速度，以及实现“拐角前速度和拐角后速度之和最大”的优化目标，设置拐角过渡的恒加加速度和拐角前加速度小于零，拐角后加速度大于零的条件，并据此确定加工路径上的每个拐角多周期恒加加速度过渡的最优拐角插补参数；（2）进行前瞻处理：调整每个拐角的最优拐角插补参数，使每个小直线段的两端加工速度和加速度均满足S曲线加减速方式的可达性要求：即在该小直线段实际插补长度范围内，其起点速度和起点加速度在相同时间内能以S曲线加减速方式通过加速或减速分别达到终点速度和终点加速度；（3）根据步骤（2）调整后的最优拐角插补参数、小直线段的长度、最大加工速度、机床各驱动轴的最大加速度和最大加加速度的限制，采用S曲线加减速方式计算每个直线段的各个加减速阶段的运动时间，并对加工路径的每个小直线段分别进行直线段和拐角的插补，实时顺序地输出插补点序列，驱动数控机床执行加工操作。