机械工程学报
機械工程學報
궤계공정학보
CHINESE JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING
2013年
13期
108-115
,共8页
王峰%林浒%郑飂默%冯金金%杨磊%张函
王峰%林滸%鄭飂默%馮金金%楊磊%張函
왕봉%림호%정료묵%풍금금%양뢰%장함
五轴加工%3D刀具半径补偿%奇异点%运动控制
五軸加工%3D刀具半徑補償%奇異點%運動控製
오축가공%3D도구반경보상%기이점%운동공제
Five-axis machining%3D cutter radius compensation%Singular point%Motion control
五轴联动数控系统执行端铣3D刀具半径补偿功能时,当刀轴矢量与曲面法矢量非常接近时,相邻插补点处的半径补偿矢量会出现转角过大的现象,从而引起机床直线轴的速度突变.在建立切触点到刀心点再到机床轴的传递关系的基础上,分析半径补偿矢量存在奇异解并引起机床轴运动突变的原因.以平底刀为例给出相应的控制算法.通过旋转优化奇异区域内各插补点处半径补偿矢量的位置,消除相邻半径补偿矢量反向的极限现象；通过插值进一步降低速度突变程度,使各轴速度都降至最大允许值以内.与直接使用相邻插补周期的半径补偿矢量进行赋值的方法相比,该算法通用性更高,对突变的处理效果更好.仿真试验证明了该算法的正确性和有效性.
五軸聯動數控繫統執行耑鐉3D刀具半徑補償功能時,噹刀軸矢量與麯麵法矢量非常接近時,相鄰插補點處的半徑補償矢量會齣現轉角過大的現象,從而引起機床直線軸的速度突變.在建立切觸點到刀心點再到機床軸的傳遞關繫的基礎上,分析半徑補償矢量存在奇異解併引起機床軸運動突變的原因.以平底刀為例給齣相應的控製算法.通過鏇轉優化奇異區域內各插補點處半徑補償矢量的位置,消除相鄰半徑補償矢量反嚮的極限現象；通過插值進一步降低速度突變程度,使各軸速度都降至最大允許值以內.與直接使用相鄰插補週期的半徑補償矢量進行賦值的方法相比,該算法通用性更高,對突變的處理效果更好.倣真試驗證明瞭該算法的正確性和有效性.
오축련동수공계통집행단선3D도구반경보상공능시,당도축시량여곡면법시량비상접근시,상린삽보점처적반경보상시량회출현전각과대적현상,종이인기궤상직선축적속도돌변.재건립절촉점도도심점재도궤상축적전체관계적기출상,분석반경보상시량존재기이해병인기궤상축운동돌변적원인.이평저도위례급출상응적공제산법.통과선전우화기이구역내각삽보점처반경보상시량적위치,소제상린반경보상시량반향적겁한현상；통과삽치진일보강저속도돌변정도,사각축속도도강지최대윤허치이내.여직접사용상린삽보주기적반경보상시량진행부치적방법상비,해산법통용성경고,대돌변적처리효과경호.방진시험증명료해산법적정학성화유효성.
