[发明专利]五轴数控系统刀心点插补路径插值方法

摘要

本发明涉及一种五轴数控系统刀心点插补路径插值方法，步骤为：确定刀心点位置信息和刀具方向信息，刀心点进给速度、插补周期；确定工件坐标系内编程指令信息到机床坐标系下轴位置信息的转换关系；确定刀心点插补步长和段长以及各轴运动行程，结合各轴的最大限制速度，计算出完成刀心点插补路径所需的最短轴插补时间和轴插补周期数；确定速度约束条件下的最短插补周期数；确定各轴每个插补周期的运动位置，完成各轴的运动信息计算；当各轴运动符合加速度约束要求时，则将各轴运动信息经过三次样条平滑处理后发给伺服，结束本次操作。本发明方法对编程路径进行插值处理，从而能够通过具有2个旋转轴的五轴机床，进行平稳的五轴加工刀心点插补。

主权项

一种五轴数控系统刀心点插补路径插值方法，用于通过控制具有三个线性轴和两个旋转轴的五轴机床用的数控系统，其特征在于包括以下步骤：指令解析：确定路径起始点和终点的刀心点位置信息和刀具方向信息，刀心点进给速度、插补周期；同时通过系统内五轴机床结构参数，确定工件坐标系内编程指令信息到机床坐标系下轴位置信息的转换关系；路径插值预处理：确定刀心点插补步长和段长，以及按照编程指令所需的刀心点插补周期数；最短轴插补时间计算：确定完成整个刀心点插补路径所需要的各轴运动行程，结合各轴的最大限制速度，计算出完成刀心点插补路径所需的最短轴插补时间和轴插补周期数；速度约束最短插补周期数：根据刀心点插补周期数和轴插补周期数，确定速度约束条件下的最短插补周期数；各轴插补位置计算：根据最短插补周期数对刀心点轨迹进行处理，确定各轴每个插补周期的运动位置，然后通过逆向运动学计算完成各轴的运动信息计算；加速度约束判断：对各轴进行加速度约束判断，当各轴运动符合加速度约束要求时，则将各轴运动信息经过三次样条平滑处理后发给伺服，结束本次操作。