《数控插补原理》PPT课件

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1、教学课件机床数控技术第一节插补方法第三章计算机数控装置的插补原理第二节基准脉冲插补★★★第三节数据采样插补★第四节刀具补偿原理★第五节CNC装置的加减速控制第一节CNC装置的插补原理教案3插补就是根据给定速度和给定轮廓线形的要求，在轮廓的已知点之间，确定一些中间点的方法，即：数据密化的过程。硬件插补：采用硬件的数字逻辑电路来完成插补工作。软件插补：由软件完成插补工作。一、概述1.插补的概念2.插补的实现第一节CNC装置的插补原理教案3数据采样插补，如：时间分割法，扩展DDA法。基准脉冲插补，如：逐点比较法，数字积分法；①对插补所需的输入数据最少。②插补理论误差要满足精度要求。③进给速度变化

2、要在许可范围内。④控制联动坐标轴数的能力要强.⑤插补算法要简单、可靠。按输出驱动信号方式的不同，软件插补方法可分为两大类：一、概述3.对插补算法的要求4.插补方法的分类第一节CNC装置的插补原理教案3①基准脉冲插补（脉冲增量插补或行程标量插补）基准脉冲插补法是以行程为标量。每来一个F脉冲进行插补运算一次相应有一个脉冲当量的位移输出。每次插补结束在一个轴上仅产生单个的行程增量，以一个脉冲的方式输出，实现一个脉冲当量的位移。每个单位脉冲对应坐标轴的位移量称之为脉冲当量，也称为位置控制分辨率，一般用δ表示。脉冲当量的大小决定了加工精度，发送给各坐标轴的脉冲数目决定了相对运动距离，而脉冲的频率代表

3、了坐标轴的速度。基准脉冲插补适用于以步进电动机为驱动装置的开环数控系统。两种常用插补方法的特点：（基准脉冲插补和数据采样插补）第一节CNC装置的插补原理教案3②数据采样插补（数字增量插补或时间标量插补）数据采样法则是以时间为标量。当选定插补周期的时间后，根据给定的F值，在一个插补周期时间内输出相应的一小段步长数据（称粗插补），这一步长再通过对实际位置采样值比较的伺服位置控制进行细化插补输出。所以这种插补方法也称时间分割法或数字增量法。数据采样插补法插补结果是一个位移量，而不是脉冲，所以这类插补法适用于以直流或交流伺服电动机为执行元件的闭环或半闭环数控系统。两种常用插补方法的特点：（基准脉冲

4、插补和数据采样插补）教案32.工作节拍逐点比较法一个插补循环有四个节拍：1)偏差判别2)坐标进给3)偏差计算4)终点判别工作循环图如右：（一）逐点比较法插补1.基本原理每给x或y坐标方向一个脉冲，加工点沿相应方向产生位移，然后对新点所在的位置与要求加工的曲线进行比较，根据偏离情况决定下一步该移动的方向，以缩小偏离距离，使实际加工出的曲线与要求的加工曲线的误差为最小。终点判别开始加工偏差判别进给ΔX或ΔＹ偏差计算停止加工ＹＮ二、脉冲增量插补第二节基准脉冲插补教案33.逐点比较法直线插补计算原理1）偏差判别E(xe,ye)YxiP″XyiP第Ι象限直线OP′偏差判别函数Fi为Fi=xeyi-x

5、iye若Fi=0，表示动点在直线OE上，如P；若Fi>0，表示动点在直线OE上方，如P′；若Fi<0，表示动点在直线OE下方，如P″。第二节基准脉冲插补教案32）坐标进给E(xe,ye)YxiP″XyiP第Ι象限直线OP′当Fi＞0时，向+X方向进给一步，使加工动点接近直线OE；当Fi＜0时，向+y方向进给一步，使加工动点接近直线OE；当Fi＝0时，为保证插补继续进行，可以向+X方向进给，也可以向+Y方向进给，但通常归于Fi＞0时处理，即Fi=0时，规定向+X方向进给一步。坐标进给应逼近给定直线方向，使偏差缩小的方向进给一步，由插补装置发出一个进给脉冲控制向某一方向进给。第二节基准脉冲插补

6、教案33）偏差计算采用偏差函数的递推公式来进行。当Fi≥0，加工动点向+X方向进给一步，进给后的新坐标值为xi+1=xi+1yi+1=yi新点偏差为Fi+1=xeyi+1-xi+1ye=xeyi-(xi+1)ye=xeyi-xiye-ye=Fi-ye第二节基准脉冲插补教案33）偏差计算采用偏差函数的递推公式来进行。当Fi＜0时，加工动点向+Y方向进给一步，进给后的新坐标值为xi+1=xiyi+1=yi+1新点偏差为Fi+1=xeyi+1-xi+1ye=xe(yi+1)-xiye=xeyi-xiye+xe=Fi+xe第二节基准脉冲插补教案3中减去１，4)终点判别（三种方法）a)设置一个减法计

7、数器，在其中存入，Ｘ或Ｙ坐标方向进给时均在计数器中减去1,当时，停止插补。b)设置和两个减法计数器，在其中分别存入终点坐标值，Ｘ或Ｙ坐标方向每进给一步时，就在相应的计数器直到两个计数器都为0时，停止插补。C）选终点坐标值较大的坐标作为计数坐标，用其终值作为计数器初值，仅在该轴走步时才减去1，当减到0时，停止插补。和åxåyå+=eeyxå=0eyex注意：在终点判别中均用坐标的绝对值进行计算。第二节基准脉冲插补教案3表3