数控加工刀位轨迹优化处理(15)

2 刀位轨迹优化技术

由于传统的短直线段刀位轨迹中直线段过短的长度，段间存在不连续，用于数控加工时会造成加工速度较低，切削速度波动，最终的工件加工轮廓精度和表面质量都较差。为解决以上问题，本文研究了刀位轨迹的优化技术。优化技术是在一定范围之内修改轨迹的位置和模型，得到更连续的刀位轨迹以提高最终的加工效率和质量。

2.1 轨迹优化原理

轨迹优化的本质是修改原始轨迹，使轨迹更平滑。对原始轨迹的修改包括修改原始刀位点位置和修改刀位轨迹的表示模型。

2.1.1 轨迹优化的依据

（1）轨迹修改

在CAM生成刀位轨迹过程中不可避免地会引入离散误差，又由于要保证加工轨迹尽可能地贴近理论刀位轨迹，导致生成的直线段长度太短，使得数控系统运动控制时难以达到较高的加工速度[39]。因此CAD、CAM系统用于模具加工时的实际效果受到了限制，无法达到高速高精加工[40]。图2.1表现了CAM系统离散曲线的过程，连续两个型值点间在离散过程中产生了弦高误差。

图2.1 CAM系统离散曲线的过程

为减小这些误差，使加工轨迹尽可能的贴近理论刀位轨迹，CAM系统通常