基于Look-Ahead技術的CNC軌跡規(guī)劃的研究.pdf

1、軌跡規(guī)劃是數(shù)控系統(tǒng)的重要功能之一，包括速度規(guī)劃和軌跡插補兩個環(huán)節(jié)，良好的軌跡規(guī)劃算法可以提高數(shù)控系統(tǒng)的加工性能。傳統(tǒng)的CNC軌跡規(guī)劃在單段NC程序上完成，這樣加工效率較低。近年來研究多條線段的連續(xù)加工已經(jīng)成為研究熱點。
　　Look-Ahead技術又稱為速度前瞻控制技術，目前實現(xiàn)此技術有兩個基本思路：(1)進行路徑段之間速度銜接；(2)進行大量微小線段參數(shù)曲線擬合。Look-Ahead技術考慮的主要因素是機床本身動力學特性限制和加

2、工精度限制。本課題以上述兩個基本思路為出發(fā)點，研究基于Look-Ahead技術的CNC軌跡規(guī)劃算法，本文的要點是：
　　(1)研究了CNC軌跡規(guī)劃中速度和精度相互制約的關系，提出了NC路徑段之間加減速的限制條件，給出了S型曲線速度規(guī)劃的實現(xiàn)和速度離散化方案。
　　(2)研究了基于Bezier曲線擬合的Look-Ahead速度前瞻算法，在Bezier曲線擬合基礎上判斷曲線的高曲率點，進而預測減速點，實現(xiàn)多條微小路徑段的連續(xù)速度

3、規(guī)劃。
　　(3)研究了 Bezier曲線連續(xù)插補方法,對比了同步插補 CNC和異步插補CNC結構的優(yōu)缺點，分析了異步插補實現(xiàn)的關鍵技術，進而設計了基于Look-Ahead技術的異步插補CNC結構，并提出了實現(xiàn)方案。
　　(4)給出了評價Bezier曲線擬合與曲線插補性能的技術指標，用本文提出的軌跡規(guī)劃算法進行模擬仿真，分析了相應的方針結果，并與商用化CNC系統(tǒng)中的Look-Ahead功能的速度規(guī)劃效果做了對比，指出了本文算