適用于復(fù)雜形面加工的多軸運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論與方法研究.pdf

1、伴隨著五軸加工中心、車(chē)銑復(fù)合機(jī)床等多軸加工機(jī)床越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，適用于復(fù)雜形面高速高精加工的多軸運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)越來(lái)越受到人們的重視。鑒于此，本文對(duì)與之密切相關(guān)的五軸NURBS插補(bǔ)理論與方法、通用型RTCP技術(shù)、三維空間刀具補(bǔ)償技術(shù)、納米級(jí)多軸聯(lián)動(dòng)柔性前瞻軌跡規(guī)劃理論和適用于復(fù)雜形面加工的多軸運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理論與方法展開(kāi)了深入研究。
　　鑒于傳統(tǒng)三軸NURBS插補(bǔ)所取得的良好加工性能，提出了一種適用于五軸加工的弱實(shí)時(shí)性NURBS插

2、補(bǔ)方法。該方法采用兩條NURBS曲線分別描述刀尖點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)和刀軸矢量的變化，并通過(guò)先將NURBS曲線轉(zhuǎn)換為Bézier曲線的方法實(shí)現(xiàn)了NURBS曲線的快速離散和離散精度的準(zhǔn)確控制。
　　分類(lèi)研究了常見(jiàn)結(jié)構(gòu)五軸機(jī)床的刀具中心點(diǎn)控制方法，提出了適用于五軸機(jī)床的非線性誤差快速校核和控制方法，并在此基礎(chǔ)上提出了適用于多軸加工機(jī)械的通用型RTCP的概念，以用于將工件坐標(biāo)系下的刀軸運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為多軸機(jī)床各軸的運(yùn)動(dòng)量。
　　針對(duì)多軸加工中的空間

3、刀補(bǔ)問(wèn)題，進(jìn)一步提出了三重NURBS插補(bǔ)方法。通過(guò)采用第三條NURBS曲線描述刀具加工時(shí)切觸點(diǎn)位置，有效解決了多軸NURBS加工中的空間刀具半徑和長(zhǎng)度補(bǔ)償問(wèn)題，并通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)該方法的實(shí)用性進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　研究了與實(shí)現(xiàn)多軸高速高精加工密切相關(guān)的納米級(jí)多軸聯(lián)動(dòng)柔性前瞻軌跡規(guī)劃理論。對(duì)多軸線性插補(bǔ)中的柔性前瞻軌跡規(guī)劃策略、段間速度轉(zhuǎn)接技術(shù)、反向和正向速度規(guī)劃方法、納米級(jí)高精速度規(guī)劃方法進(jìn)行了深入研究，將S形加減速的速度曲線分為10種