[发明专利]一种CNC加工的进给速度规划方法及装置

权利要求书

1.一种CNC加工进给速度规划方法，其特征在于，该方法包括：

接收读取初始化参数，始终使匀速段至少有一个插补周期，根据S型加减速算法计算未圆整的S型速度曲线中每个区段的插补时间以及相应的起始进给速度和累计位移，完成进给速度初步规划；

圆整插值时间，计算圆整误差，根据改进的梯形加减速算法计算圆整误差补偿参数，实时插值补偿进给速度和相应的进给长度，完成进给速度最终规划。

2.如权利要求1所述的一种CNC加工进给速度规划方法，其特征在于，所述初始化参数为指定运动参数，包括最大加加速度、最大加速度、指令进给速度、速度曲线长度、起始进给速度和末端进给速度。

3.如权利要求2所述的一种CNC加工进给速度规划方法，其特征在于，在该方法中，所述始终使匀速段至少有一个插补周期进行进给速度初步规划的具体步骤为：

假设最大进给速度，并根据该假设最大进给速度与插补周期的乘积计算速度曲线匀速段长度，判断假设的最大进给速度是否小于指令进给速度和/或速度曲线加速段、减速段与匀速段长度之和是否不大于速度曲线长度决定是否更改假设的最大进给速度，直至确定最大进给速度；

根据S型加减速算法计算速度曲线中每个区段的插补时间以及相应的起始进给速度和累计位移，完成进给速度初步规划。

4.如权利要求3所述的一种CNC加工进给速度规划方法，其特征在于，在该方法中，确定最大进给速度的具体步骤为：

假设最大进给速度为指令进给速度，计算速度曲线加速段长度、减速段长度和匀速段长度，判断速度曲线加速段、减速段与匀速段长度之和是否不大于速度曲线长度，若是，确定最大进给速度为该假设的最大进给速度，否则进入下一步；

假设最大进给速度为末端进给速度与最大加速度比最大加加速度之和，判断假设的最大进给速度是否小于指令进给速度，若是，计算速度曲线加速段长度、减速段长度和匀速段长度，判断速度曲线加速段、减速段与匀速段长度之和是否不大于速度曲线长度，若是，在该假设的最大进给速度闭区间与指令进给速度开区间之间确定最大进给速度，否则，进入下一步；

假设最大进给速度为起始进给速度与最大加速度比最大加加速度之和，判断假设的最大进给速度是否小于指令进给速度，若是，计算速度曲线加速段长度、减速段长度和匀速段长度，判断速度曲线加速段、减速段与匀速段长度之和是否不大于速度曲线长度，若是，在该假设的最大进给速度闭区间与上一步假设的最大进给速度开区间之间确定最大进给速度，否则，在末端进给速度闭区间与上一步该假设的最大进给速度和指令进给速度的最小值的开区间之间确定最大进给速度。

5.如权利要求1所述的一种CNC加工进给速度规划方法，其特征在于，在圆整插值时间之前，判断总插补时间是否为整数倍的插补周期，若是，圆整误差为零，不进行插值时间圆整；否则，圆整插值时间，计算圆整误差。

6.如权利要求1所述的一种CNC加工进给速度规划方法，其特征在于，圆整误差补偿参数包括补偿进给速度和相应的补偿进给长度；

所述进给速度最终规划中，每个插补周期补偿后的进给长度为根据S型加减速算法计算未圆整的S型速度曲线中每个区段的插补时间相应的累计位移与根据改进的梯形加减速算法计算的补偿进给长度之和。

7.如权利要求2所述的一种CNC加工进给速度规划方法，其特征在于，在进给速度初步规划前进行前瞻，获得起始进给速度和末端进给速度，所述前瞻采用优化的双向规划方法，具体步骤为：

根据约束条件获得限制起始速度，根据速度曲线下一段的回溯扫描获取末端进给速度，结合初始化参数根据最大进给速度相同的方法通过回溯扫描确定最大起始进给速度，同时应满足加速段长度与匀速段长度之和为速度曲线长度，确定该段的起始进给速度；

根据上述回溯扫描获得的末端进给速度，根据速度曲线上一段的正向扫描获取起始进给速度，结合初始化参数根据最大进给速度相同的方法通过正向扫描确定最大最终进给速度，同时应满足加速段长度与匀速段长度之和为速度曲线长度，确定该段的末端进给速度。