مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

ماشینکاری مسیرهای فیثاغورث هدوگراف اسپیلاین درجه پنج با لحاظ محدودیت جرک

نویسندگان
دانشگاه آزاد اسلامی، واحد مشهد
چکیده
در این مقاله، با به‌کارگیری منحنی‌های فیثاغورث هدوگراف اسپیلاین درجه پنج که از اتصال چند منحنی فیثاغورث هدوگراف (پی‌اچ) با پیوستگی مرتبه دو در نقاط اتصال بنا می‌گردند، به طراحی مسیر ماشینکاری پرداخته می‌شود. سپس دستورات موقعیت این مسیر، با ترکیب درونیاب‌های وابسته به زمان(در نواحی شتابگیری/ کاهش شتاب مسیر) و سرعت ثابت(در نواحی میانی مسیر)، تولید می‌شوند. در الگوریتم درونیابی ذکر شده، با ارائه پیشنهاد جدیدی مبنی بر به‌کارگیری توابع نمایی برای اصلاح پروفیل سرعت و استفاده از روش بهینه‌سازی جستجوی الگو، پروفیل سرعت پیشنهادی به‌منظور حفظ ماکزیمم جرک محرکهای سیستم در محدوده مقادیر مجاز بهینه می‌گردد. در ادامه، با طراحی کنترلر متداول دارای پیشخورد/پسخورد سرعت و موقعیت، ماشینکاری سریع مسیر حرکت ابزار یک دستگاه کنترل عددی در محیط سیمولینک نرم‌افزار مطلب شبیه‌سازی شده و خطای ماشینکاری برای دو نمونه از مسیرهای باز وبسته که در قالب منحنی‌های فیثاغورث هدوگراف اسپیلاین درجه پنج طراحی شده‌اند مورد مطالعه و بررسی قرار می‌گیرد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Jerk limited machining using C2 Pythagorean-hodograph (PH) quintic spline curves

نویسنده English

javad jahanpour
Islamic Azad University, Mashhad Branch
چکیده English

In this paper, Pythagorean-hodograph (PH) quintic spline curves constructed by several connected PH curves with C2 continuity are used to designing the toolpath in machining operation. To generate the toolpath commands, the acceleration/ deceleration phase of motion and the middle regions of the toolpath are devised by time-dependent and constant velocity interpolation algorithms, respectively. In the aforementioned interpolation algorithm, the exponential functions are employed to modify the feedrate profile and subsequently using the Pattern Search algorithm (PSA), the proposed feedrate profile is optimized to maintain the maximum jerk within allowable physical limits. Finally, high speed CNC machining for two cases of open and closed C2 PH quintic spline curves along with the commonly used feed forward/feedback controller is simulated in Simulink-Matlab software and the contouring error is studied and analyzed.

کلیدواژه‌ها English

PH Spline Curve
Feedrate Profile Optimization
Jerk Limited
Contouring Control