高速切削的高精度插补技术深度探讨

"面向高速切削的高速高精度插补技术研究"是一篇由上海交通大学郭新贵博士撰写的博士学位论文，着重探讨了在当前工业界广泛应用的高速切削技术中的一项关键挑战——高速高精度插补。高速切削因其高效、低切削力、高精度和工序集成的优势，已在模具制造、汽车、航空、航天及军事等领域展现出巨大潜力。然而，与国际先进水平相比，我国在这方面仍有较大提升空间。 论文的核心关注点在于高速进给系统中的插补策略，这是实现高速切削的关键技术。作者批判性地分析了传统软硬件结合的插补方式存在的局限，倡导了一种基于个人计算机（PC）的开放式数控系统结构的离线插补方法。这种新型方法通过去除冗余环节，提高了插补精度、进给速度和整个加工过程的稳定性及控制性能。 在离线插补模式下，论文深入研究了曲面插补技术，考虑了曲面局部和整体特性，以实现轨迹规划的自适应性，同时通过补偿参数曲面插补中的截断误差，旨在理论层面提升插补精度。对于曲面干涉问题，通过划分凹凸特性，分别处理曲率干涉和运动干涉，充分体现了高速切削技术的特性。 此外，郭新贵博士还创新性地提出了适合高速进给系统的柔性加减速策略，采用三角函数和多项式函数构建加减速过程，旨在减少传统加减速带来的柔性冲击。通过比较不同加减速方式，如s曲线、三角函数和多项式方式，从运行时间、程序计算时间、程序复杂度和柔性等多个维度进行了详尽分析。 论文进一步探讨了连续微线段高速插补技术，针对传统插补方式存在的进给速度低和加工过程不平稳的问题，提出了一种包含速度转接过渡处理的微线段高速插补算法。该算法优化了微线段轨迹，确保加工精度的同时，兼顾了线段间的连续性和机床加减速能力等因素，从而实现了平稳且高效的高速加工。 这篇论文深入剖析了高速切削中插补技术的关键要素，并通过创新性的解决方案，为提高我国高速切削技术的整体水平提供了有价值的研究成果。