基于PH曲线的数控拐角过渡方法

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1、第31卷第7期航空学报V01．31No．720lO年7月ACTAAERONAUTICAETASTRONAUTICASINICAJuly2010文章编号：1000-6893(2010)07—148卜07基于PH曲线的数控拐角过渡方法王琦魁1，陈友东2，李伟1，魏洪兴3(1．中国农业大学机械设计制造系，北京100083)(2．北京航空航天大学丁程系统1二程系，北京100191)(3．北京航空航天大学机器人研究所，北京100191)CornerSmoothingUsingPHCurveforCNCSyst

2、emWangQikuil，ChenYoudon92，LiWeil，WeiHongxin93(1．DepartmentofMachineDesignandManufacturing，ChinaAgriculturalUniversity，Beijing100083，China)(2．DepartmentofSystemEngineeringofEngineeringTechnology，BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Beijing10019

3、1，China)(3．InstituteofRobotics，BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics．Beijing100191，China)摘要：为了减弱轨迹拐角处的向心加速度变化给加工带来的不利影响。使用五次PH曲线进行拐角过渡，在控制加工速度的同时对向一C,Jm速度进行控制。通过对拐角处连接情况的分析，确定了连接PH曲线中的参数计算方法。在拐角前后使用S加减速进行加工，以保证直线、网弧轨迹加工中的平稳；在拐角连接区域内使用基于曲率的速度模型，

4、通过对拐角前后s加减速和拐角速度的连接，使拐角前后的速度更加连续，得到平滑的速度曲线；通过拐角处的加速度和弓高误差的限制，计算平稳的加T速度。结果表明，使用五次PH曲线进行拐角过渡的误差小于7．4且m，能够满足加T需要。同时，拐角处的向心加速度变化更加平稳。将拐角前后的S加减速和拐角区域内速度连接后，得到了平滑的速度曲线。关键词：数控；拐角过渡；PH曲线；S型曲线加减速；误差中图分类号：V261；TG51文献标识码：AAbstract：Tocontrolthenormalaccelerationin

5、acomerareaformachining，aquinticPythagorean—Hodograph(PH)curveisintroducedforcornersmoothing．Thenormalaccelerationaswellasthevelocityofthetrajecto—ryiscontrolled．ParametersforconstructingthePHcurvesareproposedaccordingtothesituationofthecor—ner．S-shapev

6、elocityprofileisusedtoensurethespeedinlineandcirclemachining．ThevelocitybasedontherateofcurvatureispresentedtOmeettheshapeofthecorner．ThejerkoftheS-shapeaccelerationismodifiedatthestartandtheendofthecornerfortheconnectionofspeed．Thefederateinthecornera

7、reaiscontrolledbytheconstraintofaccelerationandchorderror．TheresultsshowthatthereplacementerrorofthePHcurveinthecornerislessthan7．4“m，whichissufficienttOsatisfytherequirementsformachining．Meanwhilethedifferenceofthenormalaccelerationissuppressed．Asmoot

8、hvelocityprofileisobtainedbytheconnectionoftheS-shapeforthetrajectoryandthecurvaturebasedonthecorner．Keywords：computernumericalcontrol；cornersmoothing；Pythagorean-Hodographcurve；S-shapevelocityprofile；errors在对模具等轮廓型腔进行加工时，轮廓中的拐角会改变刀具的加工