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数控机床插补原理

技术文章  |  创建时间:2010-04-29  |  浏览量:5669次
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  在实?#22987;?#24037;中,被加工工件的轮廓形状千差万别,严格说来,为了满足几何尺寸精度的要求,刀具?#34892;?#36712;迹应该准确地依?#23637;?#20214;的轮廓形状来生成,对于简单的曲线数控系统可以比较容?#36164;?#29616;,但对于较复杂的形状,若直接生成会使算法变得很复杂,计算机的工作量也相应地大大增加,因此,实?#35270;?#29992;中,常采用一小段直线或圆弧去进行拟合就可满足精度要求(也有需要抛物线和高次曲线拟合的情况),这种拟合方法就是“插补”,实质上插补就是数据密化的过程。  插补的任务是根据进给速度的要求,在轮廓起点和终点之间计算出若干个中间点的坐标值,每个中间点计算所需时间直接影响系统的控制速度,而插补中间点坐标值的计算精度又影响到数控系统的控制精度,因此,插补算法是整个数控系统控制的核心。  插补算法经过几十年的发展,不断成熟,种类很多。一般说来,从产生的数学模型来分,主要有直线插补、二次曲线插补等;从插补计算输出的数值形式来分,主要有脉冲增量插补(也称为基准脉冲插补)和数据采样插补。脉冲增量插补和数据采样插补都有个自的特点,本文根据应用场合的?#29004;?#20998;别开发出了脉冲增量插补和数据采样插补。  数字积分插补  数字积分插补是脉冲增量插补的一种。下面将首先阐述一下脉冲增量插补的工作原理。  脉冲增量插补  脉冲增量插补是行程标量插补,每次插补结束产生一个行程增量,?#26376;?#20914;的方式输出。这种插补算法主要应用在开环数控系统中,在插补计算过程中不断向各坐标轴发出互相协调的进给脉冲,驱动电机运动。一个脉冲所产生的坐标轴移动量叫做脉冲当量。脉冲当量是脉冲分配的基本单位,按机床设计的加工精度选定,普通精度的机床一般取脉冲当量为:0.01mm,较精密的机床取1 或0.5 。采用脉冲增量插补算法的数控系统,其坐标轴进给速度主要受插补程序运行时间的限制,一般为1~3m/min。  脉冲增量插补主要有逐点比较法、数据积分插补法?#21462;?nbsp; 逐点比较法最初称为区域判别法,或代数运算法,或醉步式近?#21697;ā?#36825;种方法的原理是:计算机在控制加工过程中,能逐点地计算?#22242;?#21035;加工偏差,以控制坐标进给,按规定图形加工出所需要的工件,用步进电机或电液脉冲马达拖动机床,其进给方式是步进式的,插补器控制机床。逐点比较法既可以实现直线插补?#37096;?#20197;实现圆弧等插补,它的特点是运算直观,插补误差小于一个脉冲当量,输出脉冲均匀,速度变化小,调节方便,因此在两个坐标开环的CNC系统中应用比较普遍。但这种方法不能实现多轴联动,其应用?#27573;?#21463;到了很大限制。
 

标签:数控机数控机床插补
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