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加工中心數(shù)控系統(tǒng)的插補(bǔ)原理——（二）
日期：2010年01月25 來(lái)源：沈陽(yáng)第一機(jī)床廠 關(guān)鍵字：加工中心
逐點(diǎn)比較法圓弧插補(bǔ)
1．逐點(diǎn)比較法圓弧插補(bǔ)計(jì)算原理
(1)偏差計(jì)算公式 下面以第一象限逆圓為例討論圓弧插補(bǔ)的偏差計(jì)算公式。加工中心要加工一段圓�。�49，設(shè)圓弧的圓心在坐標(biāo)原點(diǎn)，機(jī)床電器已知圓弧的起點(diǎn)d(z。，丁。)，終點(diǎn)為D(z。，丁，)，圓弧半徑為及。令瞬時(shí)加工點(diǎn)(動(dòng)點(diǎn))為m(z，，丁。)，它到圓心的距離為只mo從圖上可以看出，加工點(diǎn)m可能有三種位置，即圓弧上、圓弧內(nèi)或圓弧外。
由此可知，新點(diǎn)的偏差值可由前一點(diǎn)的偏差及前一點(diǎn)的坐標(biāo)計(jì)算得到。式中只有乘2運(yùn)算及加減運(yùn)算，避免了平方運(yùn)算，因而，大大的簡(jiǎn)化了計(jì)算。因?yàn)榧庸な菑膱A弧的起點(diǎn)開(kāi)始，加工中心起點(diǎn)的偏差蘆o：0，所以新加工點(diǎn)的偏差總可以根據(jù)前一點(diǎn)的數(shù)據(jù)計(jì)算出來(lái)。
(2)終點(diǎn)判別方法 不跨象限的圓弧插補(bǔ)其終點(diǎn)判別方法與直線插補(bǔ)的方法基本相同�？蓪、r軸進(jìn)給數(shù)總和存人一個(gè)計(jì)數(shù)器2，2二Ix。—z。I+I丁。—／o l，每進(jìn)給一步，2減1，當(dāng)2二0時(shí)，發(fā)出停止信號(hào)。
(3)圓弧插補(bǔ)計(jì)算的步驟 圓弧插補(bǔ)的計(jì)算步驟與直線插補(bǔ)計(jì)算機(jī)床電器步驟基本相同，但由于其新點(diǎn)的偏差計(jì)算公式不僅與前一點(diǎn)偏差有關(guān)，還與前一點(diǎn)坐標(biāo)有關(guān)，故在新點(diǎn)偏差計(jì)算的同時(shí)要進(jìn)行新點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算，以便為下廣新點(diǎn)的偏差計(jì)算作好準(zhǔn)備。對(duì)于不過(guò)象限的圓弧插補(bǔ)來(lái)說(shuō)，其步驟可分為偏差判別加工中心、坐標(biāo)進(jìn)給、新點(diǎn)偏差計(jì)算、新點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算及終點(diǎn)判別五個(gè)步驟。當(dāng)然，對(duì)于過(guò)象限的圓弧加工，其步驟就要加上過(guò)象限判別了。
2．四個(gè)象限圓弧插補(bǔ)計(jì)算
為敘述方便，用SRl、SR2、SR3、SR4分別表示第一、二、三、四象限的順圓弧；用NRl、NR2、NR3、NR4分別表示第一、二、三、四象限的逆圓弧。
與直線插補(bǔ)相似，如果插補(bǔ)計(jì)算都用坐標(biāo)的絕對(duì)值進(jìn)行，將進(jìn)給方向另做處理，那么，四個(gè)象限的圓弧插補(bǔ)計(jì)算即可統(tǒng)一起來(lái)，插補(bǔ)運(yùn)算就變得簡(jiǎn)單多了。從圖1-6可以看出，SRl、NR2、SR3、NR4的插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)都是使X軸坐標(biāo)絕對(duì)值增加，r軸坐標(biāo)絕對(duì)值減小，這幾種圓弧的插補(bǔ)計(jì)算公式是一致的，以SRl為代表。NRl、SR2、NR3、SR4插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)都是使X軸坐標(biāo)絕對(duì)值減小、y軸坐標(biāo)絕對(duì)值增加，這四種圓弧插補(bǔ)計(jì)算公式也是機(jī)床電器一致的，以NRl為代表。
第一象限逆圓弧NRl的插補(bǔ)運(yùn)算。每進(jìn)給一步動(dòng)點(diǎn)坐標(biāo)z，加工中心的絕對(duì)值減小，丁-的絕對(duì)值增加。
由逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)原理可以看出，逐點(diǎn)比較插補(bǔ)法的特點(diǎn)是以階梯折線來(lái)逼近直線和圓弧等曲線的，它與理論要求的直線或圓弧之間的最大誤差為一個(gè)脈沖當(dāng)量。因此只要把脈沖當(dāng)量取得足夠小，就可達(dá)到較高的加工精度要求。并且，每插補(bǔ)一次只能一個(gè)坐標(biāo)軸進(jìn)給，坐標(biāo)軸不能聯(lián)動(dòng)。
8方向逐點(diǎn)比較插補(bǔ)法
上面闡述的逐點(diǎn)比較插補(bǔ)法是只在+J、 —X、 十r、機(jī)床電器 —r4個(gè)方向進(jìn)給的，通常稱之為4方向逐點(diǎn)比較法，8方向逐點(diǎn)比較法是在4方向逐點(diǎn)比較插補(bǔ)法的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的一種逐點(diǎn)比較補(bǔ)插法，與4方向逐點(diǎn)比較插補(bǔ)法相比，它不僅以十X、 —又、 +r、 —r作為進(jìn)給方向，而且兩個(gè)坐標(biāo)可以同時(shí)進(jìn)給，加工中心即四個(gè)合成方向+X+r、 —X+r、 —J—r、 十X—r也可作為進(jìn)給方向。8方向逐點(diǎn)比較插補(bǔ)法逼近誤差小于半個(gè)脈沖當(dāng)量，機(jī)床電器因而，加工出來(lái)的工件質(zhì)量要比4方向逐點(diǎn)比較插補(bǔ)法的高。
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