【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及数控加工领域的进给速度规划技术，具体的说是一种面向短插补周期的进给速度规划方法。
技术介绍
1、数控加工过程中，数控装置中的进给速度规划方法产生的进给速度曲线控制机床上的刀具进行运动。不平滑的进给速度曲线会引起刀具抖动和加工过程中刀具的颤振，不仅会降低加工效率、刀具寿命，还会破坏加工工件、降低加工质量。加加速度约束的进给速度规划方法将加工过程中的加加速度控制在系统允许的最大范围之内，并生成相对连续的加速度曲线和相对平滑的进给速度曲线，进而能够控制刀具平滑的运动，因此，广泛的应用于各类数控装置之中。但是，现有的加加速度约束的进给速度规划方法不能保证每个速度规划单元内不同进给速度阶段持续的时间长度都包含整数个系统插补周期，这不仅无法产生完全平滑的进给速度曲线，还制约了每个插补周期结束时刀具位移计算效率的提高，使得该进给速度规划方法不能够应用于面向复杂自由曲面高效加工的具有较短插补周期的高档数控系统之中。
技术实现思路
1、为解决现有技术中的上述问题，本专利技术提供了一种面向短插补周期的进给速度规划方法。本专利技术面向具有较短插补周期的高档数控系统，将每个进给速度规划单元内不同进给速度阶段持续的时间长度都包含整数个系统插补周期，以提高速度曲线平滑性和每个系统插补周期结束时刀具位移的计算效率为目标，提供加加速度约束下的进给速度规划方法。
2、具体技术方案如下：
3、面向短插补周期的进给速度规划方法，步骤如下：
4、步骤(1)、采用加加速度约
5、加加速度约束下的进给速度规划产生的速度曲线包含七个持续时间长度不同的阶段，但是，加加速度约束下的进给速度规划不能确保每个进给速度规划单元内不同进给速度阶段持续的时间长度的初始值ti(i＝1,2,...,7)包含整数个系统插补周期；
6、步骤(2)、由于步骤(1)不能确保每个进给速度规划单元内不同进给速度阶段持续的时间长度的初始值ti(i＝1,2,...,7)包含整数个系统插补周期，对步骤(1)中生成的进给速度曲线上不同阶段持续的时间长度的初始值ti(i＝1,2,...,7)关于系统插补周期t进行取整处理，生成新的时间长度ti'(i＝1,2,...,7)，使得ti'(i＝1,2,...,7)包含整数个系统插补周期t，
7、然后，根据新的时间长度ti'(i＝1,2,...,7)对进给速度规划过程中发生改变的运动学参数进行修改正，
8、其中，运动学参数包括系统允许的最大加工速度值vmax、最大加速度值amax、最大加加速度值jmax和最大终点速度值ve，定义v'max、a'max和j'max分别表示修正后的最大加工速度值、最大加速度值和最大加加速度值，定义v'e表示修正后的速度规划的最大终点速度的值；
9、步骤(21)、当规划的速度曲线上实际能够达到的最大加工速度不高于终点速度ve时，即速度曲线上的速度单调增加而不存在减速阶段时，t5＝t6＝t7＝0，对ti(i＝1,2,...,4)进行取整处理，并修正进给速度规划过程中发生改变的运动学参数，
10、步骤(21.1)、当公式(1)成立时，表明在进给速度规划方法生成进给速度曲线的过程中加速度没有达到最大值，即t2＝0，
11、此时，对t1,t3和t4进行取整处理，用ti'(i＝1,3,4)表示处理后的ti(i＝1,3,4)，ti'(i＝1,3,4)的值如公式(2)所示，
12、
13、ti'＝ceil(ti/t)t i＝(1,3,4) (2)
14、其中，ceil表示取上整，
15、ve、vs分表表示用户提供的进给速度规划单元的起始速度和终点速度，
16、由于对进给速度曲线不同阶段持续的时间长度进行了修改，因此对运动学参数进行同步修正，更新得到修正后的最大加工速度值v'max、最大加速度值a'max和最大加加速度值j'max，以及修正后的速度规划的最大终点速度的值v'e，
17、
18、其中，ssegment表示用户提供的进给速度规划单元所对应的刀具路径的长度；
19、步骤(21.2)、当公式(4)成立时，表明在进给速度规划方法生成进给速度曲线的过程中加速度达到了最大值，即t2≠0，此时对t1,t2和t3进行取整处理，用ti'(i＝1,2,3)表示处理后的ti(i＝1,2,3)，处理后的ti'(i＝1,2,3)值如公式(5)所示，
20、然后，在ti'(i＝1,2,3)阶段内计算刀具的位移s'acc如公式(6)所示：
21、
22、ti'＝ceil(ti/t)t (i＝1,2,3) (5)
23、
24、(21.2)(1)当s'acc≤ssegment成立时，对t4进行修正，用t'4表示t4修正后的值，结果如公式(7)所示，
25、
26、其中，a＝(t1'+t'2/2),b＝vs(t1'+t'2/2)，
27、由于对进给速度曲线不同阶段持续的时间长度进行了修改，因此，为了保证进给速度曲线的平滑，同时对运动学参数进行同步修正，更新得到修正后的最大加工速度值v'max、最大加速度值a'max和最大加加速度值j'max，以及修正后的速度规划的最大终点速度的值v'e，
28、
29、(21.2)(2)当s'acc＞ssegment成立时，即新的进给速度规划阶段中不存在匀速段，则t'4的值为零，其中t'4表示t4修正后的值，此时，为了保证进给速度曲线的平滑性，同时对运动学参数进行同步修正，更新得到修正后的最大加工速度值v'max、最大加速度值a'max和最大加加速度值j'max，以及修正后的速度规划的最大终点速度的值v'e，
30、
31、步骤(22)当规划的速度曲线上实际能够达到的最大加工速度小于系统允许的最大加工速度值vmax时，即进给速度曲线上的速度先单调增加后单调减小，而不存在匀速阶段时，t4＝0，对ti(i＝1,...,7)进行取整处理得到处理后的新值ti'＝ceil(ti/t)t(i＝1,...,7)。此时，为了保证进给速度曲线的平滑性，并对运动学参数进行同步修正，更新得到修正后的最大加工速度值v'max、最大加速度值a'max和最大加加速度值j'max，
32、
33、当v'max的值小于用户提供的进给速度规划的允许的最大终点速度ve时，则再次更新v'max、a'max、j'max的值并修改ve的值，用v'e表示修改后的ve值，则更新后的v'max、a'max、j'max的值以及修改后得到的v'e的值如公式(11)所示，
34、
35、步骤(23)当规划的速度曲线上实际能够达到的最大加工速度等于系统本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.面向短插补周期的进给速度规划方法，其特征在于步骤如下：
【技术特征摘要】
1.面向短插补周期的进给速度规...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙树杰，张一帆，赵鹏，李备备，章涛，
申请(专利权)人：烟台大学，
类型：发明
国别省市：
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