[发明专利]一种基于插补算法的机械加工控制方法

说明书

本发明提供一种基于插补算法的机械加工控制方法，通过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；并根据加工线段确定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；将工件与标准件进行比对，确定工件与标准件是否一致；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二次有理贝塞尔曲线，重新驱动旋转轴和移动轴进行加工，获取与标准件一致的工件。本发明可以修改预先确定的加工路径，重新对加工路径进行规划。

技术领域

本发明涉及制造业技术领域，特别是涉及一种基于插补算法的机械加工控制方法。

背景技术

数控机床(Computer numerical control machine tools，CNC)，是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，用代码化的数字表示，通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来。

目前数控机床加工零件的轨迹需要控制多个电机共同运动来完成运动轨迹，在控制多个电机时由于控制信号需要处理发送及到响应会有延迟，控制系统发送的脉冲在某些情况下还会丢步现象，这些也会导致多个电机无法做到同步而使运动轨迹有误差。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于插补算法的机械加工控制方法，用于解决现有技术中机床加工时出现的轨迹误差问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种基于插补算法的机械加工控制方法，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。

可选地，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。

可选地，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。

可选地，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；