基于改进三角函数加减速的一步拐角过渡法

摘要

加减速控制是数控系统的关键技术之一，影响着零件加工时的高效性和平稳性，同时由于传统数控系统在加工复杂的曲线曲面时，需要生成的大量连续微线段，这不仅增加了数控系统的负担，且在拐角处仅G0连续，导致在拐角处频繁加减速和机床振动，降低零件加工效率和加工质量．两步法拐角过渡是先进行轨迹光顺再进行速度规划，不仅步骤繁琐，而且降低了加工效率．因此，针对传统三角函数中最大加加速度只存在峰值导致加工效率降低的问题，本文先对加减速连续性较好的传统三角函数加减速控制算法进行改进，以sin2 x作为加加速度的基函数建立加减速规划的模型，并在其运动模型中增加匀加加速度加减速阶段．针对数控加工中连续微线段拐角处加工效率低、插补轨迹连续性低的问题，提出了新的一步法拐角过渡方法．该方法是通过一步法拐角过渡算法在速度规划阶段直接完成轨迹光顺．最后根据轮廓误差和机床各轴动态性能的限制对过渡时间、速度、加速度及加加速度进行约束．实验证明，提出的方法能够进一步提高加工中的加减速柔性，能够利用最大加加速度持续加减速，且在保证加工效率的基础上提高伺服控制的跟随精度，使得误差检测的精度能够满足要求.

关键词

拐角过渡 / 三角函数加减速 / 柔性加减速 / 数控系统

基金资助

国家自然科学基金资助项目(51975407); 国家重点研发计划资助项目(2022YFB3303601)~~