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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 來源:沈陽第一機(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。
    (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)于不過象限的圓弧插補(bǔ)來說,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)于過象限的圓弧加工,其步驟就要加上過象限判別了。
    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;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,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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