[发明专利]带刀长有旋转轴运动的数控机床的速度控制方法

说明书

本发明涉及带刀长有旋转轴运动的数控机床的速度控制方法，包括以下步骤：根据预切割的刀路，获取其对应的直线切割点轨迹；根据预设的旋转轴采样精度，以及直线切割点轨迹所对应的旋转轴的旋转角度，对步骤(1)中获取的直线轴切割点轨迹分段；获取各段刀路的直线轴切割点轨迹的分段节点坐标；根据步骤(3)中获取的分段节点坐标，获取对应的控制点分段节点坐标，从而获取各相邻的控制点分段节点构成的控制点轨迹；获取各段控制点轨迹的长度，并根据各段控制点轨迹长度中的最大长度和预设的控制点最大速度获取切割点最大速度；比较步骤(5)中获取的切割点最大速度以及预设的切割点最大速度，选取其中最小值作为实际使用时的切割点最大速度。

技术领域

本发明涉及数控机床加工领域，尤其涉及带刀长有旋转轴运动的数控机床的控制领域，具体是指一种带刀长有旋转轴运动的数控机床的速度控制方法。

背景技术

对于带旋转轴且有刀长的机床，旋转轴运动会带来直线轴的运动，导致控制点和切割点的轨迹可能不同，速度也可能不同。控制点各轴最大速度受机床性能约束，切割点最大速度受待加工工件的物理特性和切割质量约束，所以控制点和切割点最大速度都应该在控制范围内，才能加工出理想的工件，在进行速度规划时，通常只能选择切割点和控制点中的一个做规划，当对控制点\切割点做规划时，用预先设置的控制点\切割点最大速度就可以保证控制点\切割点速度满足要求，但不能保证切割点\控制点最大速度也满足要求；由于旋转轴旋转在不同角度时，同样的旋转轴速度对直线轴的影响也不同，如何用切割点\控制点最大速度，去约束控制点\切割点的最大速度是非常困难的。

发明内容

本发明的目的是提供一种克服了上述现有技术的缺点，解决带刀长有旋转轴运动的速度控制的问题的带刀长有旋转轴运动的数控机床的速度控制方法。

为了实现上述目的，本发明的带刀长有旋转轴运动的数控机床的速度控制方法如下：

该带刀长有旋转轴运动的数控机床的速度控制方法，其主要特点是，该方法包括以下步骤：

(1)根据预切割的刀路，获取其对应的直线切割点轨迹；

(2)根据预设的旋转轴采样精度，以及直线切割点轨迹所对应的旋转轴的旋转角度，对步骤(1)中获取的直线轴切割点轨迹进行分段；

(3)获取分段后的各段刀路的直线轴切割点轨迹的分段节点坐标；

(4)根据步骤(3)中获取的分段节点坐标，获取其对应的控制点分段节点坐标，从而获取各相邻的控制点分段节点构成的控制点轨迹；

(5)获取各段控制点轨迹的长度，并根据各段控制点轨迹长度中的最大长度和预设的控制点最大速度获取切割点最大速度；

(6)比较步骤(5)中获取的切割点最大速度以及预先设定的切割点最大速度，选取其中最小值作为实际使用时的切割点最大速度。

较佳地，所述的步骤(2)中依据下列公式对直线轴切割点轨迹进行分段：

θ＝a₂-a₁；

其中，θ为直线切割点轨迹所对应的旋转轴的旋转角度；a₂为刀路的直线轴切割点轨迹的终止点的旋转轴坐标；a₁为刀路的直线轴切割点轨迹的起始点的旋转轴坐标；ε为预设的旋转轴采样精度，N为刀路的直线轴切割点轨迹分段的段数。

更佳地，所述的步骤(3)中根据以下公式获取各段刀路的直线轴切割点轨迹的分段节点坐标：