【摘 要】
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为保证五轴机床加工过程平滑稳定,提出一种矢量解耦下的五轴数控系统路径平滑算法.五轴数控系统加工路径通过对一系列离散控制点连接的线性路径进行平滑生成,分别进行折线段夹角局部平滑及总体全局平滑.局部平滑中对加工路径矢量进行解耦,分别对路径形状以及方向进行平滑.针对路径形状平滑,通过加工误差建立误差约束,以及确保形状平滑建立路径形状G2连续约束,以最小化路径形状曲率以及路径形状误差为优化目标建立数学模型,通过Q-Learning算法学习路径形状最优解;针对路径方向平滑,根据加工过程方向变化率与曲率大小反比建立数
【机 构】
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上海交通大学机械与动力工程学院,上海 200240
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为保证五轴机床加工过程平滑稳定,提出一种矢量解耦下的五轴数控系统路径平滑算法.五轴数控系统加工路径通过对一系列离散控制点连接的线性路径进行平滑生成,分别进行折线段夹角局部平滑及总体全局平滑.局部平滑中对加工路径矢量进行解耦,分别对路径形状以及方向进行平滑.针对路径形状平滑,通过加工误差建立误差约束,以及确保形状平滑建立路径形状G2连续约束,以最小化路径形状曲率以及路径形状误差为优化目标建立数学模型,通过Q-Learning算法学习路径形状最优解;针对路径方向平滑,根据加工过程方向变化率与曲率大小反比建立数学模型,通过离散积分求解不同路径位置处的方向.全局平滑将局部平滑得到结果进行平滑拼接.经过仿真分析验证了算法的有效性.
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