基于分段三次样条曲线的高速加工平滑运动轮廓自适应算法研究

针对高速加工的需求,提出了一种基于分段三次样条曲线的机床运动轮廓自适应生成算法。该算法能够保证机床在高速运行过程中加加速度（加速度的变化率）的恒定、加速度的连续、速度与时间关系的一阶连续、位移与时间关系的二阶连续,并且保证在各自的约束范围内,从而使机床的运动平稳,避免产生大的冲击和振动。分析了速度、加速度、加加速度的约束条件以及机床行程对平滑运动轮廓的影响,根据这些约束条件,该算法自适应地调整速度变迁各阶段的时间。针对多个程序段的加工,提出了分段常速与平滑变迁控制的策略。该算法简单、有效,已在最新开发的国内第一台高速玻璃刻花加工中心上实现。

机床沿曲线高速加工时的运动学与动力学特性分析

详细分析了刀具沿曲线加工时，刀具路径几何特性（位置、切向矢量、曲率）与机床的运动学特性（进给速度、加速度）以及动力学特性（伺服电动机驱动力、切削负载、摩擦力）之间的关系。并采用解析的方法，计算了在各轴加速度和伺服电动机驱动力约束条件下，机床沿曲线加工时的最大安全进给速度。分析结果表明刀具路径几何特性对机床的运动学和动力学特性有很大的影响。

一种五自由度机器人的动力学分析

本文根据一种五自由度工业机器人的动力学参数的符号表达式,获得了非直接驱动的机器人动力学模型.并根据特定工况,分析了参数变换情况,在此基础上得出了简化模型,论证了简化控制的合理性和可能性.

Windows平台上三轴联动数控雕刻机的开发

系统地讨论了一台三轴联动数控雕刻机的技术实现 ,包括机械本体的设计、输入输出信号的控制、步进电动机速度和加减速度的控制以及三维插补算法。和当前广泛使用的数控雕刻机相比较 ,该系统省却了一台专用的控制箱 ,而是通过PC机的打印机并行口 ,用软件的方法实现PC机对机械本体的直接控制。在Windows平台上用VC + +语言编写的雕刻监控程序操作界面非常友好 ,且具有G代码文件的接口。

四轴联动玻璃刻花加工中心集成控制系统研究

根据市场的需要 ,研制成功了用于平板玻璃刻花的四轴联动加工中心。该加工中心的集成控制系统采用分层、开放式体系结构 ,包括路径规划层、控制层和执行层。路径规划层采用自行开发的离线自动编程系统 ,控制层采用基于SERCOS伺服现场总线的数控系统 ,执行机构包括高性能的交流伺服系统、冷却水泵等。经试验 ,玻璃刻花加工中心的最高加工速度达到 9.0 9m/min ,加工精度达到 0 .0 0 5mm 。