[发明专利]使用双NURBS刀具轨迹叶轮数控加工速度控制方法及装置

权利要求书

1.一种使用双NURBS刀具轨迹叶轮数控加工速度控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取叶轮双NURBS表达路径，计算刀尖点的NURBS曲线弧长，并对所述NURBS曲线弧长进行等弧长离散；

分析等弧长离散后的物理轴速度曲线，在物理轴速度不满足预设约束值时识别叶轮特征，并制定基于叶轮特征等弧长离散的速度控制策略；

利用FIR滤波器的加减速控制策略对等弧长离散后的轨迹进行平滑滤波，实现速度的平滑控制。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取叶轮双NURBS表达路径，包括：

根据从NC代码中获取的双NURBS曲线构造双NURBS曲线方程cur1＝C_m(u)和cur2＝C_n(u)，表达式为：

其中，i＝0,1...n；{N_i,p(u)}为P次B样条基函数；{M_i},{N_i}分别为两条曲线的控制点；{w_i}为权因子集合，U＝{u₀，u₁，…，u_n+p+1}定义为节点向量。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述曲线弧长的计算公式为：

其中，整个积分区域为[u₀,u_n+p+1]，C'(u)为NURBS曲线的一阶导矢，x'(u)、y'(u)、z'(u)为各轴一阶刀矢。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述NURBS曲线弧长进行等弧长离散，包括：

基于预设进给速度对整条刀尖点NURBS轨迹进行等弧长离散，以在刀尖点轨迹上进行等弧长离散，即每隔相等的弧长在曲线上插补一个点，但刀尖点处的合成速度为恒定值。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述分析等弧长离散后的虚拟轴及物理轴速度曲线，包括：

根据等弧长离散后插补点，计算刀尖点处的X、Y、Z合成速度，到经过RTCP后的物理轴的X、Y、Z、A、C各轴速度。

6.一种使用双NURBS刀具轨迹叶轮数控加工速度控制装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取叶轮双NURBS表达路径，计算刀尖点的NURBS曲线弧长；

离散模块，用于对所述NURBS曲线弧长进行等弧长离散；

分析模块，用于分析等弧长离散后的物理轴速度曲线；

特征识别模块，用于在物理轴速度不满足预设约束值时识别叶轮特征；

策略制定模块，用于制定基于叶轮特征等弧长离散的速度控制策略；

控制模块，用于利用FIR滤波器的加减速控制策略对等弧长离散后的轨迹进行平滑滤波，实现速度的平滑控制。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述获取模块进一步用于根据从NC代码中获取的双NURBS曲线构造双NURBS曲线方程cur1＝C_m(u)和cur2＝C_n(u)，表达式为：

其中，i＝0,1...n；{N_i,p(u)}为P次B样条基函数；{M_i},{N_i}分别为两条曲线的控制点；{w_i}为权因子集合，U＝{u₀，u₁，…，u_n+p+1}定义为节点向量。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述曲线弧长的计算公式为：

其中，整个积分区域为[u₀,u_n+p+1]，C'(u)为NURBS曲线的一阶导矢，x'(u)、y'(u)、z'(u)为各轴一阶刀矢。