[发明专利]一种基于插补算法的机械加工控制方法

权利要求书

1.一种基于插补算法的机械加工控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

将待加工零件按照预设加工要求进行分段，分为多个连续的加工线段；并根据所述加工线段确定所述待加工零件的加工工序；

选择加工线段，并按照确定的加工工序对所述待加工零件进行拟合，获取二次有理贝塞尔曲线；

驱动旋转轴和移动轴，按照所述二次有理贝塞尔曲线对待加工零件进行加工，获取对应的工件；

将所述工件与标准件进行比对，确定所述工件与所述标准件是否一致；若不一致，则通过NURBS曲线插补算法对所选择加工线段以及对应的加工工序进行路径规划，并用规划后的路径调节所述二次有理贝塞尔曲线，重新驱动所述旋转轴和移动轴对待加工零件进行加工，直至获取与标准件一致的工件。

2.根据权利要求1所述的基于插补算法的机械加工控制方法，其特征在于，所述通过NURBS曲线插补算法对所选择加工线段以及对应的加工工序进行路径规划，包括有：

初始化所述二次有理贝塞尔曲线；

根据期望步长预估所述二次有理贝塞尔曲线中的插补点；

计算实际插补步长值和偏差值，并判断所述步长值的精度是否满足预设加工要求；若所述步长值的精度满足预设加工要求，则计算所述旋转轴和移动轴的变化量，并输出对应的结果；若所述步长值的精度不满足预设加工要求，则迭代校正参数，重新根据期望步长预估所述二次有理贝塞尔曲线中的插补点。

3.根据权利要求1或2所述的基于插补算法的机械加工控制方法，其特征在于，在通过NURBS曲线插补算法对所选择加工线段以及对应的加工工序进行路径规划时，还包括根据所选择加工线段以及对应的加工工序计算出待加工零件的一阶导曲线，并根据所述一阶导曲线计算出NURBS曲线的总长度，通过所述NURBS曲线的总长度进行路径规划。

4.根据权利要求1所述的基于插补算法的机械加工控制方法，其特征在于，还包括：

根据NURBS曲线中插补点曲率的变化，确定速度突变点的位置；

根据速度突变点的位置将NURBS曲线进行分段，采用自适应插补，获取速度突变点处的进给速度；

根据所述速度突变点处的进给速度计算前瞻距离；并在前瞻距离范围内，确定所述加工线段内的最大速度及其对应的插补点位置；

将所述加工线段内的最大速度对应的插补点位置作为所述加工线段的减速点来对所述加工线段进行速度规划。

5.根据权利要求1所述的基于插补算法的机械加工控制方法，其特征在于，还包括通过双NURBS曲线进行插补，有：

读入NURBS曲线G代码；

按照递归插补算法进行刀尖点NURBS曲线的实时插补，获得刀尖点(x，y，z)；

按照分区间参数同步关系模型计算刀轴点曲线的插补参数，获得刀轴方向矢量点(i，j，k)；

整理插补刀位文件(x，y，z，i，j，k)，并通过运动学反变换计算出各坐标轴的运动分量(X，Y，Z，A，B)；其中，X，Y，Z为三维坐标中的坐标轴，A为依赖轴，B为非依赖轴；所述刀包括铣刀、削刀。

6.根据权利要求1所述的基于插补算法的机械加工控制方法，其特征在于，所述移动轴通过滑轨沿着X轴、Y轴进行直线移动；所述旋转轴在伺服电机驱动下进行顺时针或逆时针旋转。

7.根据权利要求1所述的基于插补算法的机械加工控制方法，其特征在于，所述加工线段包括直线加工线段、曲线加工线段。

8.根据权利要求1所述的基于插补算法的机械加工控制方法，其特征在于，所述加工工序包括铣工、削工。