自由曲面数控加工的实时自适应进给速度规划算法

摘要

自由曲面的数控加工程序通常由大量微小线段组成.在数控加工中,需要在提高进给速度的同时避免加工过程中的振动,因而必须对进给速度曲线进行约束和优化.本文提出了一种适用于自由曲面数控加工的自适应进给速度规划算法.通过对小线段加工路径几何关系的分析,估计出加工路径的曲率.在速度规划中,根据加速度约束对进给速度进行自适应调整,同时对尖角处的进给速度进行限制.为了获得平滑的进给速度曲线,采用限制加加速度的前瞻速度规划算法.开发了目标速度滤波器技术以减少速度波动及实时规划的负荷.实验测试表明,该算法可以实现自由曲面加工的实时自适应进给速度规划,实现高速平稳加工.