專利名稱：一種針對短線段簇刀路的限速方法
技術領域：
本發(fā)明涉及數(shù)控機床系統(tǒng)的控制技術，特別涉及數(shù)控機床系統(tǒng)中限速的控制方法。
背景技術：
在運動控制系統(tǒng)中，為了實現(xiàn)高速加工，在相鄰加工路徑之間會設定連接速度。一 般在設定此連接速度時，只考慮相鄰兩段加工路徑的性態(tài)。但是對于短線段簇刀路，這樣的 處理是不夠的。因為即使相鄰短線段之間夾角很小，但是整體上卻可以呈現(xiàn)為一段有彎度 的弧，如圖l所示。由于此時僅僅依靠相鄰路徑之間的夾角限速，那么整體上的這個"圓弧" 就會產(chǎn)生一個很大的"向心力"，超過機床的承受能力。因此在加工路徑為短線段簇時，如何 合理的設定連接速度，保證機床免受破壞成為一個亟需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為實現(xiàn)數(shù)控機床在加工路徑為短線段簇時，設定出合理的連接速度，以保 證機床免受破壞，而提供一種圓弧限速方案。該方案能夠針對刀路為短線段簇的情況，既保 持了效率，同時也保證了機床不會受到?jīng)_撞。
為了達到上述目的，本發(fā)明采用如下的技術方案 —種針對短線段簇刀路的限速方法，該方法應用于數(shù)控機床中，其包括如下步 驟 (1)確定機床可以承受的最大向心力，確定一個標準圓，給定標準圓的半徑，并根 據(jù)機床可以承受的最大向心力計算出此標準圓允許的最大速度； (2)根據(jù)連接點設定一個前瞻距離，由前瞻距離確定出連接點所確定的圓，并確定 該圓的半徑； (3)根據(jù)步驟(2)得到的半徑，確定該連接點允許的最大速度。 根據(jù)上述技術方案得到的本發(fā)明實現(xiàn)對現(xiàn)有數(shù)控機床控制的改進。該控制方法在
刀路為短線段簇的情況下實施時，即保持了機床加工的效率，同時也保證了機床不會受到?jīng)_撞。


以下結合附圖和具體實施方式
來進一步說明本發(fā)明。
圖1為數(shù)控機床產(chǎn)生向心力的示意圖。
圖2為本發(fā)明的流程圖。
具體實施例方式
為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結 合具體圖示，進一步闡述本發(fā)明。
本發(fā)明為了有效的解決數(shù)控機床在加工短線段簇刀路時，所存在的向心力對機床
造成沖擊的問題，采用了圓弧限速方案。該方案的具體如下(如圖2所示) 第一步，確定機床可以承受的最大向心力，然后確定一個標準圓，給定標準圓的半
徑，并根據(jù)可以承受的最大向心力計算出此標準圓允許的最大速度，繼而確定了一個標準。 第二步，根據(jù)連接點設定一個前瞻距離，由前瞻距離確定出該連接點確定的圓，即
通過連接點以及前瞻距離所涉及到的兩個點來確定一個圓，繼而可確定該圓的半徑。 第三步，最后通過此半徑，計算出允許的最大速度。 基于上述方案，本發(fā)明的的具體實施如如下 如圖1所示，該實施例中要通過圓弧限速計算P點處的最大限速，此時通過相鄰路
徑連接速度計算公式確定的最大連接速度為Vp機床允許的最高限速為V2。 假設機床可以承受的最大"向心力"為F，并且設定標準圓的半徑為R，此時根據(jù)向
心力的計算公式有 尸-M^L (1) 及 此處M為機床相應部分的質量。根據(jù)此公式可以計算出標準圓的最大限速為 F=」! (2) 應 乂M 接著根據(jù)前瞻距離確定出"瞻"到(即涉及到)的兩個點記為Q和S(如圖l所 示)，并利用這兩個點和P點計算出這些短線段簇對應的圓弧，如圖1所示，假設此圓弧的半 徑為r，通過公式 F = Mi (3)
由上述公式可以確定圓弧限速給出的連接速度L，聯(lián)立公式(1)和(3)可以得到
R = , l二K
"V及max 由于通過相鄰路徑計算出的連接速度K和機床允許的最高限速V2，最終確定的連 接速度為 V = min(V" V2， V3}。 通過上述方案得到的最終連接速度為計算得到的三者速度中最小的一個，其所產(chǎn) 生的向心力將不會超過機床的承受能力，繼而保持了機床的加工效率，同時也保證了機床 不會受到?jīng)_撞。 以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征以及本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技 術人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明 本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些 變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權利要求書及 其等效物界定。
權利要求
一種針對短線段簇刀路的限速方法，該方法應用于數(shù)控機床中，其特征在于，所述方法包括如下步驟(1)確定機床可以承受的最大向心力，確定一個標準圓，給定標準圓的半徑，并根據(jù)機床可以承受的最大向心力計算出此標準圓允許的最大速度；(2)根據(jù)連接點設定一個前瞻距離，由前瞻距離確定出連接點所確定的圓，并確定該圓的半徑；(3)根據(jù)步驟(2)得到的半徑，確定該連接點允許的最大速度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種針對短線段簇刀路的限速方法，該方法包括如下步驟(1)根據(jù)機床可以承受的最大向心力，在給出一個標準參考圓的前提下，確定出此參考圓允許的最大速度；(2)確定出連接點所確定的圓，并確定該圓的半徑；(3)根據(jù)步驟(2)得到的半徑，確定該連接點允許的最大速度。本發(fā)明能夠針對刀路為短線段簇的情況，既保持了效率，同時也保證了機床不會受到?jīng)_撞。
文檔編號G05B19/416GK101770223SQ20101002285
公開日2010年7月7日 申請日期2010年1月15日 優(yōu)先權日2010年1月15日
發(fā)明者牟鳳林, 趙冬 申請人:上海維宏電子科技有限公司;上海奈凱電子科技有限公司