实现数控机床三轴联动的逐点比较法

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1、·64·《机床与液压》20041No17实现数控机床三轴联动的逐点比较法李占斌,万长庆(宁波高等专科学校,浙江宁波315016)摘要:在长期从事数控技术的实践中,发现用逐点比较法来解决空间直线的插补运算,实现三轴联动控制不失是一种简便、行之有效的方法。本文将重点介绍用逐点比较法实现空间直线插补运算的原理和方法。关键词:数控机床、计算机运动轨迹插补原理、空间直线运动轨迹、逐点比较法中图分类号:TG659文献标识码:A文章编号:1001-3881(2004)7-064-2Point-by-PointComparisontoRealizeT

2、hreeAxesLinkageofNumericalControlMachineToolLIZhan2bin,WANChang2qing(NingboCollege,Ningbo315016,China)Abstract:Basedonthelongtimepracticeexperienceofnumericalcontroltechnology,asimpleandefficienttechniquewasfoundtosolvetheinterpolationoperationofthespacialbeeline,andtor

3、ealizethethreeaxeslinkagecontrolbypoint-by-pointcomparison.Thethe2oryandspecifictechniqueofpoint-by-pointcomparisontorealizeinterpolationoperationofthespacialbeelinewasintroduced.Keywords:Numericalcontrolmachinetool;Interpolationtheoryformovinglocabyoncomputer;Spacialbe

4、elinemovingloca;Point-by-pointcomparison0问题的提出际加工点与规定几何轨迹偏差的判别。而偏差判别的数控机床加工各种形状的零件轮廓时,必须控制依据是偏差计算,计算机要实现偏差计算,关键是求刀具相对于工件以给定的速度沿指定的路径运动,即出偏差计算公式,从图1中可得出下面的偏差计算公控制各坐标轴依某一规律协调运动,这一功能在数控式。系统中称为插补功能,这也是数控的核心任务,而数M1点的偏差计算式:Pi+1,j=Pi,j-ye控的其他任务大多是围绕着它进行的。大多数计算机M2点的偏差计算式:Pi+1,j

5、+1=Pi+1,j+xe数字控制(ComputerNumericalControl)装置(CNC装综上所述,第一象限偏差公式与进给关系如表1置)一般都具有直线和园弧的插补运算功能,只有在所示。某些较高挡次的CNC装置中才具有抛物线、螺旋线表1第I象限偏差公式等插补功能。实现插补功能的算法很多,国内出版的PE0P<0绝大多数有关数控机床及其原理的教科书和技术书进给计算进给计算籍都是重点介绍和讨论两种,即广泛应用的逐点比较+ΔxPi+1,j=Pi,j-ye+ΔyPi,j+1=Pi,j+xe法和数字积分法的原理。而在介绍和讨论逐点比较法按照

6、逐点比较法插补进程,在计算偏差的同时,的直线插补时,也只是介绍平面内直线插补运算,作还要进行一次终点判断,以确定是否到达程序终点,者在长期从事数控技术的实践中,发现用逐点比较法如已到达,就不再进行运算,发出停机或转换新程序同样可以解决空间直线的插补运算,即也可实现三轴输入信号。联动控制。本文将重点介绍用逐点比较法实现空间直111平面直线的计算程序线插补运算的原理和方法。显然,有了偏差计算公式,要完成上述四个工作1逐点比较法的平面内直线插补简介节拍就很容易了。不过要实现上述直线插补四个节拍逐点比较法的原理是:计算机在控制加工轨迹过的运算

7、,至少要设置以下几条寄存器存放运算数据:程中,逐点计算和判别加工偏差以控制坐标进给方Jp:P寄存器,寄存每次加工偏差运算的结果向,从而按规定的图形加工出合格工件。这种插补方法的特点在于每控制机床坐标(滑板)走一步时都要Pi,j值;完成四个工作节拍,即:偏差Jx:x寄存器,寄存x终点坐标值Ye;判别、进给、偏差计算、终Jy:y寄存器,寄存y终点坐标值Ye;点判断四步。如此不断地重Je:终点寄存器,寄存加工过程x与y所走步数复上述循环过程,就能加工的总和,即总步数E,以作为终点判别值。出所要求的轮廓形状。112不同象限的平面直线插补公式从

8、上述控制方法中可看上面讨论只限于第一象限,其他三个象限的插补出,工作台的进给取决于实图1直线插补判别运算可以仿照第一象限获得,区别只在于控制进给运《机床与液压》20041No17·65·动方向不同,其插补计算式的符号作相