[01178036]基于刀具轨迹智能优化的数控系统运动控制关键技术研究

数控机床集中体现了一个国家的制造业水平,作为数控机床的大脑,数控系统是直接决定机床性能、功能、可靠性和成本的核心关键部件。数控系统高速高精加工能力的高低是评价数控系统性能优劣的重要指标,因此,在山东省自然科学基金的支持下,项目围绕数控系统的轨迹规划功能与速度规划功能,对数控系统的高速平滑运动控制关键技术进行研究,取得的重要结果包括：（1）提出了一种指令点纠正平滑处理算法,解决了小线段刀具路径上异常指令点的纠正和路径平滑问题。（2）提出了一种基于轴向误差的小线段加工轨迹规划方法,将轴向加工误差限定在系统要求的范围之内,提高加工效率和加工质量。（3）提出了一种基于B样条曲线的小线段高速平滑速度规划方法,该方法通过路径拐角平滑算法进行刀具路径光顺,并能根据路径几何特征智能识别拟合区域、将速度规划区间合并成速度规划单元,该方法减少了加工过程中的速度波动、提高了加工质量。项目以数控加工程序为依据,对数控系统的轨迹规划方法与速度规划方法进行研究,研究成果提高了数控系统的高速加工能力。本项目研究成果的应用将解决制约复杂曲面类零部件加工的高质量、高效率和低成本制造的难题,实现精密、高效和低成本加工,这对提高我国的数字化制造水平具有十分重要的理论和应用价值。