图形编程系统中刀具半径补偿算法的研究与实现.pdf

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1、2010年第12期·设计与研究·文章编号：1001—2265(2010)12—0025—03图形编程系统中刀具半径补偿算法的研究与实现李世林，吴文江，张建磊，'(1．中国科学院研究生院，北京100049；2．中国科学院沈阳计算技术研究所，沈阳110171；3．沈阳高精数控技术有限公司，沈阳110171)摘要：刀具半径补偿是图形化编程系统一个重要的功能模块，它的引入是为了减少刀具半径在切削过程中造成的误差。论文是在分析了当前较流行的刀具半径补偿算法的基础上，采用了有向几何的思想，提出了一种改进算法并将其引入蓝天数控图形化编程系统中。实验表明，该算法很好地

2、减少了图形化编程中刀具半径而造成的误差，且简单，具有很好的通用性。关键词：图形化编程；有向几何；工件转接角；刀具半径补偿中图分类号：TP316．2文献标识码：AResearchandImplementationofToolRadiusCompensationinGraphicalProgrammingSystemLIShi．1in’，WUWen—jiang，ZHANGJian．1ei'，(1．GraduateUniversityofChineseAcademyofSciences，Beijing100049，China；2．ShenyangInstit

3、uteofComputingTechnology，ChineseAcademyofSciences，Shenyang110171，China；3．ShenyangGoldingNCTech．Co．Ltd．，Shenyang110171，China)Abstract：Toolradiuscompensationisanimportantfunctionmoduleingraphicalprogrammingsystem；itsintroductionisinordertoreducethetoolradiuserrorintheprocessingofc

4、utting．Onthebasisofanaly-zingpopulartoolradiuscompensationalgorithms，weadoptedthedirectedgeometrical，proposedanim-provedalgorithmandembeddeditintographicalprogrammingsystemofLanTianCNC．Experimentalre-sultsshowthatthisalgorithmissimpleandincommonuse，itcanwellreducethetoolradiuser

5、roringraphicalprogrammingsystem．Keywords：graphicalprogrammingsystem；directedgeometrical；work-pieceswitchangel；toolradiuscompensation0引言得了很好的效果。1有向几何与图元表示利用的图形化编程系统绘制的二维工件轮廓，对其加工一般有两种方法：一是按实际轮廓加工，二有向几何是在普通的几何元素定义上附加了方是按刀具中心轨迹加工。对于第二种方法，刀具向性的一种几何理论，通过其描述的几何元素表示中心运动轨迹的计算与刀具的半径是紧密相关

6、的，简单，而信息丰富。刀具半径补偿是数控加工中最常用的功能，算法的1．1数控加工程序段轨迹简便性，精确性直接影响到数控机床加工的性能，因数控程序段不但描述了加工件的轮廓信息，依此研究刀具半径补偿算法具有重要的理论和现实意据加工程序段的先后顺序的不同，也暗示了其方义。本论文是在分析蓝天数控图形化编程的基础上向。如下图1所示，假设我们要编写一个加工轨提出的，利用图形化编程系统中引入的有向几何思迹，使得刀具位置由A点运动到D点，则可以选择的想，对当前比较流行的刀补算法进行了改进，提出了轨迹为：直线段AB、圆弧BEC，直线段CD。或者直线一种简单，实用性较强的

7、刀补算法，最后在蓝天数控段AB、圆弧BFC，直线段CD。选择不同的加工轨迹，图形化编程系统中引入了该刀具半径补偿功能，取收稿日期：2010—06—04；修回日期：2010—06—07十基金项目：“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项课题(2009ZX04009一O13)作者简介：李世林(1984一)，男，湖南衡阳人，中国科学院硕士研究生，主要从事嵌人式，数控技术研究，(E—mail)lishilin314@163．com。·25··设计与研究·组合机床与自动化加工技术则加_r出的工件轮廓不同。由此可知，数控程序每个加_T段轨迹在某种意义上都是一个矢

8、量。由于数控程序加工段具有“矢量”特点，我们就可以采用有向几何中的有向直线与有向圆弧来描述数控