基于分段刀轨S曲线加减速控制的进给速度优化研究.pdf

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1、第10期组合机床与自动化加工技术NO．102012年1O月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueoct．2012文章编号：1001—2265(2012)10—0044—04基于分段刀轨S曲线加减速控制的进给速度优化研究陈晓兵，廖文和(1．淮阴工学院计算机工程学院，江苏淮安223003；2．南京航空航天大学机电学院，南京210016)摘要：针对采用恒定进给速度加工复杂曲面的加工效率不高问题，研究了基于分段刀轨加减速过渡的进给速度优化方法。以

2、刀轨几何特点和机床运动学特性为约束，将刀轨进行分段并为每个刀轨段规划进给速度；在相邻的刀轨段中，以s曲线加减速控制中的加速和匀速或匀速和减速方式对进给速度进行过渡处理。实验结果表明了文中方法是可行和有效的。关键词：进给速度优化；S曲线加减速控制；机床运动特性；分段刀轨中图分类号：TP391．73；TG65文献标识码：AResearchonFeed-rateOptimizationBasedonSCurveAccelerationandDecelerationControlofPiecewiseToo

3、lPathCHENXiao-bing．_．LIAOWen．he(1．FacultyofComputerEngineering，HuaiyinInstituteofTechnology，HuaianJiangsu223003，China；2．CollegeofMechanical&ElectricalEngineering，NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Nan·jing210016，China)Abstract：Aimingatthepro

4、blemoflowereficiencyofcomplexmeshsurfacemachiningwithconstantfeed—rateamethodforfeed．rate．optimizationbasedonScurveaccelerationanddecelerationcontrolofpiecewisetoolpathiSresearched．Withconstraintsofkinematiccharactersofmachinetoolandgeometriccharacters

5、oftoolpath，toolpathsegmentsareobtained，andfeed·ratesareplannedinthesesegments，thenfeed-ratestransitionofadjacentsegmentsareprocessedbytypesofaccelerationandconstantorcon-stantanddecelerationofScurvetransition．Experimentalresultindicatesthattheproposedm

6、ethodisfea—sibleandeffective．Keywords：feed-rateoptimization；Scurveaccelerationanddecelerationcontrol；kinematiccharactersofmachinetool；piecewisetoolpath制策略及CNC控制系统来调整进给速度，以获得较O引言高的材料去除率。这些方法主要针对刀位点处进给进给速度是主要的切削参数之一，对加工效率速度进行优化，对于复杂曲面的加工，刀触点处的进和质量有着重要的影响

7、。数控编程中规划的是刀位给速度可能低于或高于编程速度，甚至超出机床的点的进给速度，但实际的进给速度是刀触点处的进允许范围，且现有方法优化后的进给速度变化比较给速度，而且编程时的进给速度一般采用比较保守频繁。进给速度的频繁变化会导致机床频繁地加减的恒定值。对于复杂曲面的加工，恒定的进给速度速控制，从而影响机床切削运动的平稳性，对加工效会导致材料去除率的波动、机床的过载或刀具的损率和质量产生不利影响。本文研究了基于分段刀轨坏，导致加工效率和质量的下降。Ram6n⋯等以刀具s曲线加减速过渡的进给速度优化方

8、法：根据刀轨几寿命和加工时间为优化目标，采用遗传算法实现了何特点和机床运动特性对刀轨进行分段，并为不同切削参数的多目标优化。文献[2]利用切削仿真系的刀轨段指定初始的进给速度，在此基础上以S曲统来调节进给速度以获得稳定的材料去除率，并根线加减速控制中的加速和匀速或匀速和减速方式对据机床特性对进给速度进行修正，实现了进给速度进给速度进行过渡处理。文中方法在保证切削效率的可靠优化。Guzel等通过切削力的模糊适应控的同时使得机床能够平稳的运动，有利于保证数控收稿日期：20