3 数控插补原理.ppt

3 机床数控装置的插补原理;;;用微小直线段来拟合曲线图片;3.1.2 对插补器的基本要求 ;3.1.3 插补器的类型 ;3.1.4常用插补方法 ;数据采样插补说明;3.2 逐点比较插补法 ;3.2.2逐点比较法直线插补 （1）偏差函数构造 对于第一象限直线OA上任一点(X,Y)：X/Y = Xe/Ye 若刀具加工点为Pi（Xi，Yi）， 则该点的偏差函数Fi可表示为 若Fi= 0，表示加工点位于直线上；;（3）终点判别 直线插补的终点判别可采用三种方法。 ①判断插补或进给的总步数： ②分别判断各坐标轴的进给步数； ③仅判断进给步数较多的坐标轴的进给步数。 ;（4）插补运算过程 ;（5）直线插补算法分析;;;(2)所能加工直线的最大长度;（6）不同象限的直线插补计算 ;（7）逐点比较法直线插补举例 第一象限直线OA，终点坐标Xe=6, Ye=4。终点判别是判断进给总步数 N=6+4=10，每进给一步减1。;3.2.3 圆弧插补 ; （1）偏差函数 任意加工点Pi（Xi，Yi），偏差函数Fi可表示为 若Fi=0，表示加工点位于圆上； 若Fi0，表示加工点位于圆外； 若Fi0，表示加工点位于圆内 ;（2）偏差函数的递推计算 ①逆圆插补 若F≥0，规定向-X方向走一步 若Fi0，规定向+Y方向走一步 ②顺圆插补 若Fi≥0，规定向-Y方向走一步 若Fi0，规定向+y方向走一步 （3）终点判别 判断插补或进给的总步数： 别判断各坐标轴的进给步数: ;（4）逐点比较法圆弧插补举例 对于第一象限圆弧AB，起点A(4,0),终点B(0,4) ;;圆弧插补过象限问题;对于这种圆弧的加工有两种处理方法:;;Date;3.2.4 逐点比较法插补软件;;3.2.5 逐点比较法的改进 ;;八方向逐点比较法直线插补;八方向逐点比较法直线插补说明;八方向逐点比较法圆弧插补;3.3 数字积分法 ;3.3.1 数字积分法原理 ;曲线y=f(x)的DDA插补器框图 ;数字积分法原理_继续;数字积分法原理_继续;(2) 数字积分法原理说明方法二 ;数字积分法原理说明方法二_继续;3.3.2 DDA直线插补器_说明1;1. DDA直线插补 （1）原理：积分的过程可以用微小量的累加近似： 由右图所示 则 X、Y方向的位移 （积分形式） ; （累加形式） 其中，m为累加次数（容量）取为整数，m=0~2N-1，共2N 次(N为累加器位数)。 令△t =1,mK =1，则K =1/m=1/2N。 则 （2）结论：直线插补从始点走向终点的过程，可以看作各坐标轴每经过一个单位时间隔，分别以增量kxe(xe / 2N )及k ye (ye / 2N)同时累加的过程。累加的结果为： ;DDA直线插补以Xe/2N 、ye/2N (二进制小数，形式上即Xe、ye)作为被积函数，同时进行积分(累加)，N为累加器的位数，当累加值大于2N -1时，便发生溢出，而余数仍存放在累加器中。 积分值=溢出脉冲数代表的值+余数 当两个积分累加器根据插补时钟脉冲同步累加时，用这些溢出脉冲数（最终X坐标Xe个脉冲、Y坐标ye个脉冲）分别控制相应坐标轴的运动，加工出要求的直线。 （3）终点判别 累加次数、即插补循环数是否等于2N可作为DDA法直线插补判别终点的依据。 （4）组成：二坐标DDA直线插补器包括X积分器和Y积分器，每个积分器都由被积函数寄存器JVX(速度寄器)和累加器JRX(余数寄存器)组成。初始时，X被积函数寄存器存Xe，Y被积函数寄存器存ye。;2. DDA法直线插补举例 插补第一象限直线OE，起点为O(0, 0), 终点为E(5, 3)。取被积函数寄存器分别为JVX、JVY,余数??存器分别为JRX、JRY,终点计数器为JE,均为三位二进制寄存器。 ;3.3.3 DDA圆弧插补器 ;3. DDA法圆弧插补 DDA法圆弧插补的积分表达式 由 令 则 圆弧插补时，是对切削点的即时坐标Xi与Yi的数值分别进行累加 ;;DDA法圆弧插补的进给方向 ;DDA圆弧插补举例 ;DDA法空间直线插补;;;DDA法插补的速度分析;DDA法插补的稳速控制;第三节 数据采样插补;;;二、数据采样直线插补;2. 数据采样直线插补算法;三、数据采样法圆弧插补;（一）直线函数法;;（二）扩展DDA法;;;（三）递归