[发明专利]一种针对短线段簇刀路的限速方法

说明书

技术领域：

本发明涉及数控机床系统的控制技术，特别涉及数控机床系统中限速的控制方法。

背景技术：

在运动控制系统中，为了实现高速加工，在相邻加工路径之间会设定连接速度。一般在设定此连接速度时，只考虑相邻两段加工路径的性态。但是对于短线段簇刀路，这样的处理是不够的。因为即使相邻短线段之间夹角很小，但是整体上却可以呈现为一段有弯度的弧，如图1所示。由于此时仅仅依靠相邻路径之间的夹角限速，那么整体上的这个“圆弧”就会产生一个很大的“向心力”，超过机床的承受能力。因此在加工路径为短线段簇时，如何合理的设定连接速度，保证机床免受破坏成为一个亟需解决的问题。

发明内容：

本发明为实现数控机床在加工路径为短线段簇时，设定出合理的连接速度，以保证机床免受破坏，而提供一种圆弧限速方案。该方案能够针对刀路为短线段簇的情况，既保持了效率，同时也保证了机床不会受到冲撞。

为了达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种针对短线段簇刀路的限速方法，该方法应用于数控机床中，其包括如下步骤：

(1)确定机床可以承受的最大向心力，确定一个标准圆，给定标准圆的半径，并根据机床可以承受的最大向心力计算出此标准圆允许的最大速度；

(2)根据连接点设定一个前瞻距离，由前瞻距离确定出连接点所确定的圆，并确定该圆的半径；

(3)根据步骤(2)得到的半径，确定该连接点允许的最大速度。

根据上述技术方案得到的本发明实现对现有数控机床控制的改进。该控制方法在刀路为短线段簇的情况下实施时，即保持了机床加工的效率，同时也保证了机床不会受到冲撞。

附图说明：

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。

图1为数控机床产生向心力的示意图。

图2为本发明的流程图。

具体实施方式：

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

本发明为了有效的解决数控机床在加工短线段簇刀路时，所存在的向心力对机床造成冲击的问题，采用了圆弧限速方案。该方案的具体如下(如图2所示)：

第一步，确定机床可以承受的最大向心力，然后确定一个标准圆，给定标准圆的半径，并根据可以承受的最大向心力计算出此标准圆允许的最大速度，继而确定了一个标准。

第二步，根据连接点设定一个前瞻距离，由前瞻距离确定出该连接点确定的圆，即通过连接点以及前瞻距离所涉及到的两个点来确定一个圆，继而可确定该圆的半径。

第三步，最后通过此半径，计算出允许的最大速度。

基于上述方案，本发明的的具体实施如如下：

如图1所示，该实施例中要通过圆弧限速计算P点处的最大限速，此时通过相邻路径连接速度计算公式确定的最大连接速度为V₁，机床允许的最高限速为V₂。

假设机床可以承受的最大“向心力”为F，并且设定标准圆的半径为R，此时根据向心力的计算公式有

F=MVmax2R---(1)]]>

此处M为机床相应部分的质量。根据此公式可以计算出标准圆的最大限速为

Vmax=FRM---(2)]]>

接着根据前瞻距离确定出“瞻”到(即涉及到)的两个点：记为Q和S(如图1所示)，并利用这两个点和P点计算出这些短线段簇对应的圆弧，如图1所示，假设此圆弧的半径为r，通过公式