基于Look-Ahead技術(shù)的CNC軌跡規(guī)劃的研究.pdf

1、軌跡規(guī)劃是數(shù)控系統(tǒng)的重要功能之一，包括速度規(guī)劃和軌跡插補(bǔ)兩個(gè)環(huán)節(jié)，良好的軌跡規(guī)劃算法可以提高數(shù)控系統(tǒng)的加工性能。傳統(tǒng)的CNC軌跡規(guī)劃在單段NC程序上完成，這樣加工效率較低。近年來(lái)研究多條線(xiàn)段的連續(xù)加工已經(jīng)成為研究熱點(diǎn)。
　　Look-Ahead技術(shù)又稱(chēng)為速度前瞻控制技術(shù)，目前實(shí)現(xiàn)此技術(shù)有兩個(gè)基本思路：(1)進(jìn)行路徑段之間速度銜接；(2)進(jìn)行大量微小線(xiàn)段參數(shù)曲線(xiàn)擬合。Look-Ahead技術(shù)考慮的主要因素是機(jī)床本身動(dòng)力學(xué)特性限制和加

2、工精度限制。本課題以上述兩個(gè)基本思路為出發(fā)點(diǎn)，研究基于Look-Ahead技術(shù)的CNC軌跡規(guī)劃算法，本文的要點(diǎn)是：
　　(1)研究了CNC軌跡規(guī)劃中速度和精度相互制約的關(guān)系，提出了NC路徑段之間加減速的限制條件，給出了S型曲線(xiàn)速度規(guī)劃的實(shí)現(xiàn)和速度離散化方案。
　　(2)研究了基于Bezier曲線(xiàn)擬合的Look-Ahead速度前瞻算法，在Bezier曲線(xiàn)擬合基礎(chǔ)上判斷曲線(xiàn)的高曲率點(diǎn)，進(jìn)而預(yù)測(cè)減速點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)多條微小路徑段的連續(xù)速度

3、規(guī)劃。
　　(3)研究了 Bezier曲線(xiàn)連續(xù)插補(bǔ)方法,對(duì)比了同步插補(bǔ) CNC和異步插補(bǔ)CNC結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)，分析了異步插補(bǔ)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)，進(jìn)而設(shè)計(jì)了基于Look-Ahead技術(shù)的異步插補(bǔ)CNC結(jié)構(gòu)，并提出了實(shí)現(xiàn)方案。
　　(4)給出了評(píng)價(jià)Bezier曲線(xiàn)擬合與曲線(xiàn)插補(bǔ)性能的技術(shù)指標(biāo)，用本文提出的軌跡規(guī)劃算法進(jìn)行模擬仿真，分析了相應(yīng)的方針結(jié)果，并與商用化CNC系統(tǒng)中的Look-Ahead功能的速度規(guī)劃效果做了對(duì)比，指出了本文算