专利名称：一种应用于多层鞋革数控裁割机床的切向跟随插补方法
技术领域：
本发明涉及应用于多层鞋革数控裁割机床的控制方法。
背景技术：
数控裁割技术包含有最先进的机械技术、计算机与信息处理技术、系统技术、自动控制技术、传感与检测技术、伺服传动技术。随着数控技术的发展，数控裁割技术逐步朝开放式、智能化、高速化的方向发展。国外皮革裁割系统已经发展成集成化和智能化的数控集成系统，但是，国外先进的数控皮革裁割机虽然功能强大，但是价格昂贵，且对我国采取技术垄断和封闭政策。对于该技术方法，相关国内研究机构也进行了一定的探索与研究。上海大学张建宏利用机电一体化集成方法完成对数控服装裁剪机的系统设计；宁波大学李国富等研究了数控服装裁剪机的控制系统设计。西安交通大学的丁文捷探讨了基于格柏裁床的数字程序控制技术二次开发。沈俊佳采用了基于自适应MMAS蚁群算法的裁割刀下刀点优化方法对下刀点进行了优化、采用了基于贝塞尔曲线的轮廓拐角平滑过渡裁剪技术对曲线的过度拐角进行了处理。浙江大学的朱年军探讨了用于皮革的裁剪机控制系统设计。上海大学赵懿峰分析了裁剪机工作时裁割刀的实际复杂受力情况，对裁割刀纠偏问题进行了详细的讨论，并采用模糊控制的方法，处理刀具在不同受力情况下裁割刀偏转角度的问题。浙江大学陈子辰和王文结合浙江省重大招标项目“皮革制品准柔性制造技术开发O003C11023)，开发了一套的皮革裁剪加工自动化系统，并申请了国家发明专利功能集成式数控自动化皮革裁剪方法(200610155436. 3).目前国内相关技术领域主要对刀具路径规划以及速度控制进行研究，其中大都是针对于单层皮革裁割加工。由于单层皮革裁割采用激光、高速水离子等技术，对于多层鞋革而言“割不断”，因此生产效率极低。刀模冲裁技术是目前国内应用较多的多层鞋革加工技术，但是由于自动化程度低、存放刀模空间大又具有一定危险性，因此逐渐被现代化企业所淘汰。在这样的技术背景条件下，多层鞋革数控裁割机应运而生。多层鞋革裁割控制技术采用的是高频振动的片状刀具对多层鞋革按照规划轨迹实时地进行裁割。由于高频振动刀具的片状结构，因此必需保证裁割过程中的片状刀具与裁割路径实时地保持相割的状态。否则直接导致两种情况一是能够完成裁割加工过程中，由于裁割刀运动方向与刃口方向不一致，但是角度又不是很大时，导致裁割精度和效率大大降低，；二是当裁割刀运动方向与刃口夹角达到一定值，甚至垂直时，不能完成裁割加工过程，裁割刀具折断或扭断。
发明内容
为了克服已有应用于多层鞋革数控裁割机床刀具路径规划技术的裁割精度较低、 工作效率低的不足，本发明提供一种裁割精度高、工作效率高的应用于多层鞋革数控裁割机床的切向跟随插补方法。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是
—种应用于多层鞋革数控裁割机床的切向跟随插补方法，所述多层鞋革高速裁割加工过程中包括片状刀具的高频振动、裁割刀具的平面运动和片状刀具加工过程中的转动，定义高频振动方向为Z方向，定义平面运动方向为X、Y方向；在裁割直线的过程中，Z轴是独立轴而与XY轴不联动，已知直线的起始点坐标为 Ps (Xs，ys)，终点坐标为Pe (Xe，ye)，则直线段的起始角度值表示为(单位为。)
权利要求
1. 一种应用于多层鞋革数控裁割机床的切向跟随插补方法，所述多层鞋革高速裁割加工过程中包括片状刀具的高频振动、裁割刀具的平面运动和片状刀具加工过程中的转动， 其特征在于定义高频振动方向为Z方向，定义平面运动方向为X、Y方向；在裁割直线的过程中，Z轴是独立轴而与XY轴不联动，已知直线的起始点坐标为Ps (xs, ys)，终点坐标为Pe (\，，则直线段的起始角度值表示为
2.如权利要求1所述的一种应用于多层鞋革数控裁割机床的切向跟随插补方法，其特征在于若已知裁割段圆弧@为逆圆弧，圆弧起点为Ps (xs, is, cs)，终点为Pe (xe, ye, ce)，圆心0为坐标原点，则Z坐标值相当于当前点与圆心的连线和X轴正向的夹角，则被加工曲线的参数方程表示为 χ = Rcos φ
全文摘要
一种应用于多层鞋革数控裁割机床的切向跟随插补方法，所述多层鞋革高速裁割加工过程中包括片状刀具的高频振动、裁割刀具的平面运动和片状刀具加工过程中的转动，定义高频振动方向为Z方向，定义平面运动方向为X、Y方向；在裁割直线的过程中，根据加工指令中的进给速度F及当量插补周期T0，T0＝nT，T表示单位插补周期，计算出每一插补周期的轮廓步长l，则三者的关系表示为l＝FT0，由于直线切向跟随插补的Z轴角度不变，经过变换得到直线切向跟随插补公式。本发明提供一种裁割精度高、工作效率高的应用于多层鞋革数控裁割机床的切向跟随插补方法。
文档编号C14B5/00GK102354151SQ201110222540
公开日2012年2月15日 申请日期2011年8月4日 优先权日2011年8月4日
发明者卢东, 李俊伟, 李廷, 杨帆, 桂元坤, 盛猛, 赵燕伟 申请人:浙江工业大学