[发明专利]面向参数曲线刀具轨迹的数控系统轮廓误差控制方法

摘要

本发明提供一种面向参数曲线刀具轨迹的数控系统轮廓误差控制方法，采用以下步骤：1)轮廓误差计算，2)轮廓误差补偿量计算及控制，其特征在于：步骤1)中，在对参数曲线刀具轨迹进行曲线插补加工的每个采样周期，根据当前实际刀位点和所跟踪参数曲线刀具轨迹上的插补点，计算轮廓误差ε，即计算当前实际刀位点到所跟踪参数曲线刀具轨迹的最短距离；步骤2)中，计算轮廓误差ε沿X轴、Y轴、Z轴的分量，经比例控制得到轮廓误差补偿量，再分别与X轴、Y轴、Z轴对跟随误差的位置控制量相叠加，输出到伺服执行机构，进行轮廓误差补偿控制。本发明优点是：轮廓误差计算精度高，轮廓误差补偿方法简单、有效，能显著提高轮廓精度。

主权项

1.一种面向参数曲线刀具轨迹的数控系统轮廓误差控制方法，采用以下步骤：1)轮廓误差计算，2)轮廓误差补偿量计算及控制，其特征在于：步骤1)中，在对参数曲线刀具轨迹进行曲线插补加工的每个采样周期，经X轴、Y轴、Z轴各自的位置传感器检测得到当前实际刀位点R，再找到参数曲线刀具轨迹上距当前实际刀位点R最近的两个插补点P_a、P_b，设插补点P_a、P_b所对应曲线参数分别为u_a、u_b，设曲线参数所对应参数曲线刀具轨迹上的点为P_c，则轮廓误差ε≈RP_c；步骤2)中，将步骤1)计算得到的轮廓误差ε沿X轴、Y轴、Z轴进给方向分解，分别得到ε_x、ε_y、ε_z；借用X轴、Y轴、Z轴进给系统各自跟随误差PID位置控制器中的比例系数K_px、K_py、K_pz，计算沿X轴、Y轴、Z轴的轮廓误差补偿量，C_εx＝ε_x·K_px，C_εy＝ε_y·K_py，C_εz＝ε_z·K_pz；然后将轮廓误差补偿量C_εx、C_εy、C_εz分别叠加到X轴、Y轴、Z轴对跟随误差的位置控制量中，最后将叠加结果输出到X轴、Y轴、Z轴的伺服执行机构进行轮廓误差补偿控制。