適用于復雜形面加工的多軸運動控制系統(tǒng)設(shè)計理論與方法研究.pdf

1、伴隨著五軸加工中心、車銑復合機床等多軸加工機床越來越廣泛的應用，適用于復雜形面高速高精加工的多軸運動控制技術(shù)越來越受到人們的重視。鑒于此，本文對與之密切相關(guān)的五軸NURBS插補理論與方法、通用型RTCP技術(shù)、三維空間刀具補償技術(shù)、納米級多軸聯(lián)動柔性前瞻軌跡規(guī)劃理論和適用于復雜形面加工的多軸運動控制系統(tǒng)的設(shè)計理論與方法展開了深入研究。
　　鑒于傳統(tǒng)三軸NURBS插補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時性NURBS插

2、補方法。該方法采用兩條NURBS曲線分別描述刀尖點的運動和刀軸矢量的變化，并通過先將NURBS曲線轉(zhuǎn)換為Bézier曲線的方法實現(xiàn)了NURBS曲線的快速離散和離散精度的準確控制。
　　分類研究了常見結(jié)構(gòu)五軸機床的刀具中心點控制方法，提出了適用于五軸機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械的通用型RTCP的概念，以用于將工件坐標系下的刀軸運動轉(zhuǎn)換為多軸機床各軸的運動量。
　　針對多軸加工中的空間

3、刀補問題，進一步提出了三重NURBS插補方法。通過采用第三條NURBS曲線描述刀具加工時切觸點位置，有效解決了多軸NURBS加工中的空間刀具半徑和長度補償問題，并通過仿真實驗對該方法的實用性進行了驗證。
　　研究了與實現(xiàn)多軸高速高精加工密切相關(guān)的納米級多軸聯(lián)動柔性前瞻軌跡規(guī)劃理論。對多軸線性插補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、納米級高精速度規(guī)劃方法進行了深入研究，將S形加減速的速度曲線分為10種