本文關(guān)鍵詞：高速高精度五軸數(shù)控系統(tǒng)前瞻算法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著數(shù)控自動(dòng)編程技術(shù)的快速發(fā)展,對數(shù)控系統(tǒng)的要求也越來越高,高速高精度五軸數(shù)控加工技術(shù)逐漸成為制造業(yè)的關(guān)鍵性技術(shù),被廣泛應(yīng)用在航空航天、汽車輪船、精密醫(yī)療、軍事器械等加工領(lǐng)域。這些領(lǐng)域的加工零件形狀復(fù)雜,且要求的加工質(zhì)量較高,不允許加工過程中產(chǎn)生過切、機(jī)床振動(dòng)及數(shù)據(jù)饑餓等現(xiàn)象。本課題針對此問題,提出了適用于五軸數(shù)控系統(tǒng)的前瞻控制算法,能在數(shù)控插補(bǔ)之前預(yù)讀加工數(shù)據(jù),分析加工軌跡,確定軌跡中的速度危險(xiǎn)點(diǎn),并計(jì)算其安全速度,對進(jìn)給速度進(jìn)行提前規(guī)劃,實(shí)現(xiàn)速度高速平穩(wěn)過渡,能有效提高加工效率和加工質(zhì)量。論文主要研究五軸數(shù)控前瞻控制技術(shù):建立了五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床通用數(shù)學(xué)模型;提出一種滿足實(shí)時(shí)性要求的五軸非線性插補(bǔ)算法;提出一種適合高速加工的速度平穩(wěn)控制算法;提出空間連續(xù)微線段前瞻控制策略。對五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,以A/C雙擺頭五軸機(jī)床為例,得出其空間變換矩陣,并將其推導(dǎo)到A/B雙擺頭五軸機(jī)床的情況,并得出其轉(zhuǎn)換公式,同理可應(yīng)用至其它結(jié)構(gòu)的五軸數(shù)控機(jī)床。論文分別對空間直線插補(bǔ)問題和空間圓弧插補(bǔ)問題進(jìn)行研究,根據(jù)五軸數(shù)控機(jī)床刀具空間運(yùn)動(dòng)規(guī)律,詳細(xì)分析了空間各個(gè)運(yùn)動(dòng)軸的插補(bǔ)過程,及其插補(bǔ)速度。針對S型曲線加減速方法的一種計(jì)算復(fù)雜的特殊情況,提出了半邊S型曲線加減速方法,大大簡化了計(jì)算過程,并提高了整體的效率。最后,在研究數(shù)控系統(tǒng)前瞻控制原理的基礎(chǔ)上,結(jié)合五軸數(shù)控機(jī)床特點(diǎn),提出了適用于空間連續(xù)微線段的速度前瞻控制策略,并通過仿真驗(yàn)證了該策略的可行性。
【關(guān)鍵詞】：速度前瞻控制 五軸數(shù)控 S型曲線加減速 非線性插補(bǔ)
【學(xué)位授予單位】：華僑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG659
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第1章 緒論9-21
• 1.1. 課題研究背景及意義9-11
• 1.1.1. 課題研究背景9-10
• 1.1.2. 五軸數(shù)控速度前瞻的意義10-11
• 1.2. 研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢11-18
• 1.2.1. 五軸數(shù)控技術(shù)研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2. 速度控制技術(shù)研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.3. 前瞻控制算法研究現(xiàn)狀14-16
• 1.2.4. 數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展趨勢16-18
• 1.3. 課題研究內(nèi)容18-19
• 1.4. 課題結(jié)構(gòu)及安排19-21
• 第2章 五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床數(shù)學(xué)模型21-31
• 2.1. 引言21
• 2.2. 五軸機(jī)床簡介21-25
• 2.2.1. 坐標(biāo)軸及坐標(biāo)系21-22
• 2.2.2. 分類及性能特點(diǎn)22-25
• 2.2.3. 基本概念25
• 2.3. 空間坐標(biāo)變換原理25-28
• 2.3.1. 平移空間變換26-27
• 2.3.2. 旋轉(zhuǎn)空間變換27-28
• 2.4. 五軸刀具中心點(diǎn)控制技術(shù)28-30
• 2.5. 本章小結(jié)30-31
• 第3章 五軸聯(lián)動(dòng)非線性插補(bǔ)技術(shù)研究31-45
• 3.1. 引言31
• 3.2. 雙擺頭五軸機(jī)床RTCP模型31-37
• 3.2.1. 平動(dòng)過程31-32
• 3.2.2. 轉(zhuǎn)動(dòng)過程32-33
• 3.2.3. 通用性設(shè)計(jì)33-37
• 3.3. 五軸聯(lián)動(dòng)非線性插補(bǔ)技術(shù)37-43
• 3.3.1. 數(shù)控插補(bǔ)原理37-38
• 3.3.2. 五軸聯(lián)動(dòng)實(shí)時(shí)插補(bǔ)算法38-43
• 3.4. 本章小結(jié)43-45
• 第4章 加減速算法研究45-61
• 4.1. 引言45
• 4.2. 加減速規(guī)劃算法45-56
• 4.2.1. 加減速方法45-50
• 4.2.2. S型曲線加減速模型50-52
• 4.2.3. S型加減速曲線規(guī)劃52-56
• 4.3. 速度平穩(wěn)規(guī)劃56-60
• 4.3.1. 問題提出56
• 4.3.2. 拐點(diǎn)速度控制算法56-58
• 4.3.3. 算法仿真58-60
• 4.4. 本章小結(jié)60-61
• 第5章 五軸數(shù)控系統(tǒng)前瞻控制算法研究61-79
• 5.1. 引言61
• 5.2. 前瞻控制基本原理61-64
• 5.2.1. 減速特征識(shí)別61-64
• 5.2.2. 進(jìn)給速度規(guī)劃64
• 5.3. 空間連續(xù)微線段速度前瞻控制64-73
• 5.3.1. 段間轉(zhuǎn)接點(diǎn)速度分析64-69
• 5.3.2. 前瞻控制策略69-73
• 5.4. 算法仿真73-78
• 5.4.1. 傳統(tǒng)方法75-76
• 5.4.2. 五軸前瞻控制算法76-78
• 5.5. 本章小結(jié)78-79
• 第6章 總結(jié)與展望79-81
• 6.1. 全文總結(jié)79
• 6.2. 展望79-81
• 參考文獻(xiàn)81-85
• 致謝85-87
• 個(gè)人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和科研成果87

  本文關(guān)鍵詞：高速高精度五軸數(shù)控系統(tǒng)前瞻算法研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：433973