基于改进圆弧转接的直线段连续过渡算法

来源：计算机集成制造系统杂志2019年第9期北京时间：

作者：肖建新,张辉,李炳燃,李国林

单位：1.清华大学电子工程系2.清华大学机械工程系3.清华大学精密超精密制造装备与控制北京市重点实验室

摘要：复杂曲面是数控加工中的一种类型,在数控系统加工前,商业软件会将复杂曲面离散成海量直线段逼近,但相邻直线段间速度的不连续性严重影响曲面加工质量,因此常采用轨迹段间插入直线或曲线来改善速度的连续性。基于已有轨迹段间插入圆弧的转接算法,提出一种基于公差的改进圆弧过渡路径规划算法,在保证转接轨迹精度的同时提高了转接速度。进一步,采用一种加速度连续、加加速度有界的7段S形加减速曲线,实现了刀具路径速度规划及插补。基于上述算法进行了曲线加工验证实验,实验结果表明,所提算法能够在达到同等加工精度条件下,显著提升轨迹段间的转接速度(的连续性),提高复杂曲面加工效率。

关键词：局部转接,圆弧曲线,路径规划,速度规划,复杂曲面,数控加工

基金资助：国家科技支撑计划资助项目(2015BAIO1B16)。