管件激光切割軌跡及其速度優(yōu)化.pdf

1、在金屬管件加工方面，三維激光切割因其高速、高精度以及高柔性等特點，具有傳統(tǒng)加工所無法比擬的優(yōu)勢，在現(xiàn)代工業(yè)中使用日益廣泛。在數(shù)控激光切割機床的快速發(fā)展下，促進了與之配套的激光切割自動編程軟件的進步與研究。
　　 國內在激光切割自動編程軟件的研究方面還處于起步階段，一些核心技術與關鍵算法需要自主研究。論文在廣泛調研現(xiàn)有商業(yè)激光切割自動編程軟件的基礎上，根據(jù)國內外的研究現(xiàn)狀，綜合考慮激光切割的工藝特點，基于圖形內核ACIS對激光切割

2、自動編程中的關鍵技術進行了研究，論文主要工作內容歸納如下：
　　 對研發(fā)平臺的三大組件--ACIS、HOOPS與BCG進行了深入研究與分析，并在此基礎之上討論了搭建專業(yè)應用軟件框架的相關關鍵技術，在系統(tǒng)框架搭建的前提下，對管件激光切割軌跡生成方法進行了深入探討，提出可支持三維激光切割軌跡生成的預處理算法，探討了基于零件型面的曲線離散技術；同時，對基于ACIS開發(fā)平臺的切割曲線離散型值點及其法矢量計算等問題進行了討論；根據(jù)三維激光

3、切割的復雜性，提出了適于管件激光切割的半徑補償方式--“滾動球”法；在算法上通過對切割軌跡上的“尖點”進行妥善處理，避免了傳統(tǒng)方法中的“二次做工”。
　　 加減速控制是工業(yè)激光切割數(shù)控系統(tǒng)的核心技術，也是實現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)高實時性的“瓶頸”技術，為了保證激光切割的高速性以及切割的質量，在研究基礎上提出了基于三次多項式的速度控制模型，以切割軌跡上“尖點”的平滑過渡為控制目標，確定最大理論加減速距離以及前置減速點的位置，并以此對初次離散的