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1、單擊此處編輯母版標題樣式,數(shù)控機床原理與系統(tǒng),西工大機電學院,*,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,第二章 插補和刀補計算原理,概述,逐點比較法,數(shù)字積分法,數(shù)字脈沖乘法器,數(shù)據(jù)采樣插補法,其它,插補方法,刀具半徑補償,插補技術是數(shù)控系統(tǒng)的核心技術,數(shù)控機床原理與系統(tǒng),西工大機電學院,2-1,概述,1.,插補的定義,加工直線的程序,N3G01,X-45000Y-75000,F150,數(shù)控機床原理與系統(tǒng),西工大機電學院,2-1,概述,1.,插補的定義,數(shù)據(jù)密集化的過程。,數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)輸入的基本數(shù)據(jù)（,直線起點、終點坐標，圓弧圓心、起點、終點坐標、進給速度等,）運用一定的算
2、法，自動的在有限坐標點之間形成一系列的坐標數(shù)據(jù)，從而自動的對各坐標軸進行脈沖分配，完成整個線段的軌跡分析，以滿足加工精度的要求。,數(shù)學模型：直線、圓弧、二次曲線、螺旋線、自由曲線等,要求：實時性好，算法誤差小、精度高、速度均勻性好,數(shù)控機床原理與系統(tǒng),西工大機電學院,2-1,概述,2.,分類,插補是數(shù)控系統(tǒng)必備功能,，,NC,中由硬件完成，,CNC,中由軟件實現(xiàn)，兩者原理相同。,基準脈沖插補,（脈沖增量插補）,逐點比較法,數(shù)字脈沖乘法器,數(shù)字積分法,矢量判別法,比較積分法,數(shù)據(jù)采樣插補,（單位時間）,數(shù)控機床原理與系統(tǒng),西工大機電學院,2-2,逐點比較法,應用廣泛，能實現(xiàn)平面直線、圓弧、二次曲
3、線插補，精度高。,一、逐點比較法直線插補,y,o,x,A(,x,e,y,e,),脈沖當量,相對于每個脈沖信號，,機床移動部件的位移，,常見的有：0.01,mm,0.005mm,0.001mm,數(shù)控機床原理與系統(tǒng),西工大機電學院,2-2,逐點比較法,一、逐點比較法直線插補,1.,基本原理,在刀具按要求軌跡運動加工零件輪廓的過程中，不斷比較刀具與被加工零件輪廓之間的相對位置，并根據(jù)比較結果決定下一步的進給方向，使刀具向減小誤差的方向進給。其算法最大偏差不會超過一個脈沖當量,。,每進給一步需要四個節(jié)拍：,坐標進給,偏差判別,新偏差計算,終點比較,數(shù)控機床原理與系統(tǒng),西工大機電學院,2-2,逐點比較法
4、,一、逐點比較法直線插補,2.,算法分析,（,第,象限）,偏差判別,P(x,i,y,j,),F0,F0,F0,y,o,x,直線上,直線上方,直線下方,+,x,或,+,y,方向,+,x,方向,+,y,方向,A(,x,e,y,e,),新偏差計算,+,x,進給：,+,y,進給：,數(shù)控機床原理與系統(tǒng),西工大機電學院,2-2,逐點比較法,一、逐點比較法直線插補,2.,算法分析（第,象限）,終點比較,用,X,e,+Y,e,作為計數(shù)器，每走一步對計數(shù)器進行減,1,計算，直到計數(shù)器為零為止。,第一拍 判別,第二拍 進給,第三拍 運算,第四拍 比較,總結,數(shù)控機床原理與系統(tǒng),西工大機電學院,2-2,逐點比較法,
5、一、逐點比較法直線插補,3.,運算舉例（第,象限）,加工直線,OA,，,終點坐標,x,e,=5,y,e,=3,E,8,=,x,e,+y,e,=8,F,00,=0,插補過程演示,數(shù)控機床原理與系統(tǒng),西工大機電學院,2-2,逐點比較,法,二、逐點比較法圓弧插補,（,第,象限逆圓弧）,偏差判別,圓弧上,圓弧外,圓弧內,偏差判別函數(shù),y,o,x,P(x,0,y,0,),F0,數(shù)控機床原理與系統(tǒng),西工大機電學院,2-2,逐點比較法,二、逐點比較法圓弧插補,（,第,象限逆圓?。?坐標進給,圓弧上,圓弧外,圓弧內,新偏差計算,y,o,x,F0,-,x,或+,y,方向,-,x,方向,+,y,方向,P(x,0,
6、y,0,),數(shù)控機床原理與系統(tǒng),西工大機電學院,2-2,逐點比較法,二、逐點比較法圓弧,插補,（,第,象限逆圓?。?終點比較,用,(X,0,-X,e,)+(Y,e,-Y,0,),作為計數(shù)器，每走一步對計數(shù)器進行減,1,計算，直到計數(shù)器為零為止。,總結,第一拍 判別,第二拍 進給,第三拍 運算,第四拍 比較,數(shù)控機床原理與系統(tǒng),西工大機電學院,2-2,逐點比較法,二、逐點比較法圓弧插補,（第,象限逆圓弧）,3.,運算舉例（第,象限逆圓?。?加工圓弧,AE,，,起點,(4,3),，,終點,(0,5),，,E=(4-0)+(5-3)=6,插補過程演示,數(shù)控機床原理與系統(tǒng),西工大機電學院,2-2,逐點比較法,逐點比較法總結,判別：判別刀具當前位置相對于給定輪廓的偏差狀況。,進給：根據(jù)判斷結果，控制相應坐標軸的進給方向。,運算：按偏差計算公式重新計算新位置的偏差值。,比較：若已經(jīng)插補到終點，結束插補計算，否則,重復上述過程。,（方框圖和流程圖見,P28,）,類型,坐標進給,偏差計算公式,直線,逆,圓弧,數(shù)控機床原理與系統(tǒng),西工大機電學院,數(shù)控機床原理與系統(tǒng),西工大機電學院,思考問題：,1.,不同象限的直線、圓弧插補算法相同嗎？,2.,同一象線的,逆時針圓弧,和,順時針圓弧,插補算法一樣嗎？,2-2,逐點比較,法,數(shù)控機床原理與系統(tǒng),西工大機電學院,
插補和刀補計算原理
