Управление рывком FANUC: почему при касательном сопряжении прямой и дуги всё равно возможно замедление
Правила 30i-A для перехода с прямой на дугу разделяют непрерывность направления скорости, скачок ускорения и рывок. Касательное сопряжение не исключает замедления, а единицы изменения ускорения и рывка нельзя смешивать.
Содержание
CAM показывает точное касательное сопряжение прямой и дуги, но в программе на переходе снижается скорость. Это не обязательно разрыв касательной: плавность направления движения решает только вопрос направления скорости. При скачке кривизны ускорение всё ещё может измениться скачком.
Функция ограничивает не только подачу F
Руководство пользователя FANUC 30i/31i/32i-A B-63944EN/03, §20.3.1, страницы 671–673 (общедоступное зеркало оригинального руководства) поясняет, что управление изменением ускорения каждой оси снижает скорость по допустимой величине изменения и требует опций управления рывком и AI contour control. «Допустимое изменение ускорения» здесь выражается в mm/s²; его нельзя напрямую принимать за математический рывок в mm/s³.
Без скачка скорости на касательном переходе возможен скачок ускорения
Авторская модель движется по горизонтальной прямой вдоль +X, затем входит в касательную дугу радиусом 25 mm, изгибающуюся к +Y. При постоянной скорости 3600 mm/min, то есть 60 mm/s, нормальное ускорение на прямой равно 0, а при входе на дугу — v²/R=60²/25=144 mm/s². Направление касательной на стыке одинаково, но ускорение Y меняется с 0 на 144.
Если в идеальной модели ограничить изменение ускорения на стыке величиной 80 mm/s², требуется v≤√(80×25)=44.721 mm/s, около 2683.282 mm/min. Это независимый механический расчёт, а не рекомендация записать в станок 80 и не прогноз итоговой фактической скорости ЧПУ.
Величина изменения и скорость изменения — разные показатели
| Величина | Смысл в примере | Единица |
|---|---|---|
| Ускорение a | Необходимо для изменения направления скорости на дуге | mm/s² |
| Изменение ускорения Δa | Переход с прямой на дугу 0→144 | mm/s² |
| Средний рывок Δa/Δt | Если изменение занимает 12 ms, значение равно 12000 | mm/s³ |
Время перехода 12 ms принято лишь для объяснения единиц. Это не период интерполяции данной серии и не фактическое время перехода. Сравнение 12000 непосредственно с порогом изменения ускорения смешивает разные физические величины.
Как отделить геометрию от динамических ограничений
При автономном анализе сначала проверьте наличие угла между направлениями, затем равенство кривизны до и после стыка. Касание обеспечивает только первое условие. Кривизна прямой равна 0, дуги конечного радиуса — 1/R, поэтому скачок второго показателя остаётся. Постепенное нарастание кривизны перехода математически уменьшает скачок, но допустимость изменения контура детали требует отдельного подтверждения.
Изготовитель предупреждает, что величина, рассчитанная ЧПУ по данным интерполяции, может отличаться от теории. Идеальная граница объясняет тенденцию замедления, но не заменяет проверку реальной траектории, коррекции скорости и режима управления. Нельзя заключать, что система не должна замедляться, только потому, что «радиус немалый» или «касательная непрерывна». Материалы по теме — в разделе OPTION.