最新插补原理及控制方法幻灯片.ppt

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1、插补原理及控制方法插补计算的任务就是对轮廓线的起点到终点之间再密集地计算出有限个坐标点，刀具沿着这些坐标点移动，来逼近理论轮廓，以保证切削过程中每一点的精度和表面质量。插补的实质是根据有限的信息完成“数据密化”的工作，即数控装置依据编程时的有限数据，按照一定方法产生基本线型(直线、圆弧等)，并以此为基础完成所需要轮廓轨迹的拟合工作。无论是普通数控(硬件数控NC)系统，还是计算机数控(CNC)系统，都必须有完成“插补”功能的部分，能完成插补工作的装置叫插补器。NC系统中插补器由数字电路组成，称为硬件插补；而在CNC系统中，插补器功能由软件来实现，称为软件插补。7逐点比较法特点是：计算机每控制

2、机床坐标（刀架）走一步时都要完成四个工作节拍。第一、偏差判别判别实际加工点相对规定几何轨迹的偏离位置，然后决定刀具走向；第二、进给运动控制某坐标轴工作台进给一步，向规定的几何轨迹靠拢，缩小偏差；第三、偏差计算计算新的加工点对规定轨迹的偏差，作为下一步判别走向的依据；第四、终点判别判别是否到达程序规定的加工终点，若到达终点则停止插补，否则再回到第一拍。设要加工直线OA,M为某一时刻加工点，其坐标为（Xi，Yj）一、逐点比较法插补---直线插补当M点在直线上方时，+ΔX当M点在直线下方时,+ΔY当M点在直线上时，+ΔX(αi>α)(αi<α)(αi=α)8xyoAM(xiyj)αiα9当M点在

3、直线上方时，+ΔX当M点在直线下方时,+ΔY当M点在直线上时，+ΔX(αi>α)(αi<α)(αi=α)tgαi>tgαtgαiα)(αi<α)(αi=α)Fi,j>0Fi,j<0Fi,j=0oxyA(Xe,Ye)M(Xi,Yi)ααi12偏差函数是决定进给方向的判据。求算偏差

4、时，需要乘法、减法，比较麻烦；一个简便的方法是：“递推法”oxyA(Xe,Ye)M(Xi,Yi)ααi若Fi,j>0，应+ΔX进给一步，使加工点移动一步到：M1(xi+1,yj)得：xi+1=xi+1yj=yj则M1点的偏差为：Fi+1,j=xeyj-xi+1ye=xeyj-(xi+1)ye=(xeyj-xiye)–ye13αoxyAM(xi,yj)αiM1(xi+1,yj)Fi+1,j=Fi,j-ye14Fi,j+1=Fi,j+xeoxyAααiM1(xi,yj+1)M(xi,yj)若Fi,j<0，应+ΔY进给一步，使加工点移动一步到：M1(xi,yj+1)得：xi=xiyj+1=yj+

5、1则M1点的偏差为：Fi,j+1=xeyj+1-xiye=xe(yj+1)-xiye=(xeyj-xiye)+xe15由此可见，新加工点的偏差值可以用前一点的偏差值递推出来，即下一点的偏差可由当前点的偏差计算出来。而当前点的偏差又可知（如：初始点F0,0=0）因而依次可得以后各点的偏差。Fi,j>0，+ΔX，Fi+1,j=Fi,j–yeFi,j<0，+ΔY，Fi,j+1=Fi,j+xe163-1逐点比较法插补---不同象限直线插补第二象限tgαi=yj/xitgα=ye/xetgαi-tgα=yj/xi–ye/xe=(xeyj-xiye)/xexi令：为偏差函数oxyA(Xe,Ye)M(X

6、i,Yj)ααi若Fi,j>0，应-ΔX进给一步，使加工点移动一步到：M1(xi+1,yj)得：xi+1=xi+1yj=yj则M1点的偏差为：Fi+1,j=xeyj-xi+1ye=xeyj-(xi+1)ye=(xeyj-xiye)–ye17Fi+1,j=Fi,j-yeoxyAααiM1(xi+1,yj)M(xi,yj)若Fi,j<0，应+ΔY进给一步，使加工点移动一步到：M1(xi,yj+1)得：xi=xiyj+1=yj+1则M1点的偏差为：Fi,j+1=xeyj+1-xiye=xe(yj+1)-xiye=(xeyj-xiye)+xe18Fi+1,j=Fi,j+xeoxyAααiM(xi,

7、yj)M1(xi,yj+1)为什么要变象限？19oxyFi,j>0Fi,j<0Fi,j<0Fi,j>020Fi,j>0，ΔX，Xi+1=Xi+1Fi+1,j=Fi,j–Ye当Fi,j>0时，X轴向目标进给一步（I、IV象限+ΔX,II、III象限-ΔX）,其坐标值加一。oxyFi,j>0Fi,j<0Fi,j<0Fi,j>0小结Fi,j<0，ΔY，Yj+1=Yj+1Fi,j+1=Fi,j+Xe当Fi,j<0时，y轴向目标进