[发明专利]一种基于强化学习的多轴数控机床加工路径优化方法

摘要

本发明属于数控机床领域，并公开了一种基于强化学习的多轴数控机床加工路径优化方法，该方法包括：(a)建立数控机床各轴的转角行程与预设刀具路径中刀位点和刀具姿态之间的关系式；计算每个刀位点对应的冗余轴转角行程可行解范围；(b)将冗余轴转角行程可行解范围映射在平面坐标系中，在平面坐标系中形成冗余轴转角行程的可行域；(c)利用强化学习算法求解每个刀位点对应的最优冗余轴转角行程，使得数控机床平滑运动的同时完成加工的时间最短；(d)计算每个刀位点处数控机床其它各轴的转角行程，以此获得最终所需的数控机床加工路径。通过本发明，相比于无冗余轴的五轴数控机床加工以及使用传统方式进行去冗余的计算方案，提高加工效率。

主权项

1.一种基于强化学习的多轴数控机床加工路径优化方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：(a)根据数控机床各轴之间的运动链，建立该数控机床各轴的转角行程与预设刀具路径中刀位点和刀具姿态之间的关系式；根据数控机床冗余轴的转角行程范围和所述关系式，计算获得在预设刀具路径中每个刀位点对应的冗余轴转角行程可行解范围；(b)以加工路程和冗余轴的转角分别为横纵坐标轴建立平面坐标系，将步骤(a)获得的所述冗余轴转角行程可行解范围映射在所述平面坐标系中，以此在该平面坐标系中形成所述冗余轴转角行程的可行域，其中，横坐标上的点对应所述预设刀具路径中的刀位点，每个刀位点的纵坐标同时对应所述冗余轴转角行程可行解范围中的最大冗余轴转角行程和最小冗余轴转角行程；(c)利用强化学习算法求解每个刀位点对应的最优冗余轴转角行程，使得所述数控机床平滑运动的同时完成预设刀具路径加工的时间最短，即在所述可行域内寻找一条穿过所述可行域的曲线，在保证该曲线平滑的同时使得该曲线穿过所述可行域的时间最短；(d)根据步骤(c)获得的每个刀位点对应的最优冗余轴转角行程，利用所述关系式计算每个刀位点处数控机床其它各轴的转角行程，以此获得预设刀具路径中所有刀位点处数控机床各轴的转角行程，即最终所需的数控机床加工路径。