插补 - 数控技术---西安交通大学机械工程学院.pptVIP

概述 概述 插补原理 1. 插补的定义 根据给定轨迹方程（直线、圆弧或高次函数）和已知点坐标（起点、终点、圆心坐标）计算中间点坐标的过程。 插补原理 逐点比较法插补 逐点比较法插补 逐点比较法插补 逐点比较法插补 逐点比较法直线插补示例 二、逐点比较法圆弧插补 四象限圆弧插补进给方向 偏差大于等于零向圆内进给，偏差 小于零向圆外进给 数字积分法 又称数字微分分析法 DDA (Digital differential Analyzer)，是在数字积分器的基础上建立起来的一种插补算法。数字积分法的优点是，易于实现多坐标联动，较容易地实现二次曲线、高次曲线的插补，并具有运算速度快，应用广泛等特点。 特点：运算速度快，脉冲分配均匀，易于多坐标联动 数字积分法插补 数字积分法插补 函数的积分运算变成了变量的累加运算，如果δ足够小时，则累加求和运算代替积分运算所引入的误差可以不超过所允许的误差。 二、数字积分法直线插补 数字积分法直线插补 若取?t为一个时间脉冲时间间隔，即? t=1,则 数字积分法直线插补 若要满足 数字积分法直线插补 实现直线插补的积分器 数字积分法直线插补 数字积分法直线插补示例 设要加工直线OA，起点O（0，0），终点A（5，2）。若被积函数寄存器JV、余数寄存器JR和终点计数器JE的容量均为三位二进制寄存器，则累加次数n＝23＝8，插补前JE、JRx、JRy均清零。 数字积分法圆弧插补 三、数字积分法圆弧插补 数字积分法圆弧插补 数字积分法圆弧插补 数字积分法圆弧插补 数字积分法圆弧插补 改善插补速度的措施：左移规格化 提高插补精度的措施：预加载 数据采样插补法 数据采样插补法 数据采样插补法 数据采样插补法 数据采样插补法直线插补 设给定直线OA，动点Mi-1(Xi-1, Yi-1)，程编进给速度F，插补周 期T ，插补进给量f （进给步长） f ＝FT 由图可得如下关系： 2.扩展DDA法数据采样插补 将DDA的切向逼近改变为割线逼近。具体还是计算一个插补周期T内，轮廓步长L的坐标分量?Xi和?Yi 由右图经过推导 可得： 其中: 新加工点Ai’ 的坐标位置 特点：计算简单，速度快，精度高。 轮廓加工时，刀具中心轨迹总相对于零件轮廓偏移一个刀具半径值。这个 偏移量称为刀具半径补偿量。 刀具半径补偿作用（刀补）：根据零件轮廓和刀具半径值计算出刀具中心的运动轨迹，作为插补计算的依据。 半径补偿的过渡形式 圆弧过渡（传统） 直线过渡（现代） C 机能补偿的几种转接情况： 累加 次数 X积分器 Y积分器 终点计 数 器 JRx+JVx 溢出 △x JRy+JVy 溢 出△y Je 1 0+101=101 0 0+010=010 0 000 2 101+101=010 1 010+010=100 0 001 3 010+101=111 0 100+010=110 0 001 4 111+101=100 1 110+010=000 1 011 5 100+101=001 1 0+010=010 0 100 数字积分法直线插补运算过程（前五步） 数字积分法直线插补 O X Y A(X0,Y0) B(Xe , Ye) M(Xi,Yi) V Vx Vy Xi Yi R 第一象限逆圆插补 图中参数有下述相似关系 公式对照 则 设 X轴被积函数寄存器（Yi） ? X轴积分累加器 Y轴积分累加器 ? Y轴被积函数寄存器（Xi） X轴溢出脉冲 Y轴溢出脉冲 插补控制脉冲 +1 -1 数字积分圆弧插补框图 统计进给脉冲总数判别终点； 直线插补 圆弧插补 统计累加次数判别终点； X、Y 方向插补时分别对Xe , Ye 累加； X、Y 方向插补时分别对Yi和Xi累加； X、Y 方向进给（发进给脉冲） 后，被积函数寄存器Jx、Jy内容 (Xe,Ye)不变； X、Y 方向进给（发进给脉冲） 后，被积函数寄存器Jx、Jy内容 (Yi,Xi)必须修正，即当X方向发 脉冲时，Y轴被积函数寄存器Jy 内容(Xi)减1（∵NR1）,当Y方向 发脉冲时，X轴被积函数寄存器 Jx内容(Yi)加1。 数字积分直线插补与圆弧插补的区别 第一象限逆圆弧插补计算举例 O X Y A(5,0) B(0,5) 余数寄存器容量至少3位，故累加至n=2N=8，将有脉冲溢出。 终点判别总步数为: |Xe-X0 | + | Ye-Y0 | =10 数