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加工中心數(shù)控系統(tǒng)的插補原理——(二)


日期:2010年01月25 來源:沈陽第一機床廠 關鍵字:加工中心
    逐點比較法圓弧插補
   
1.逐點比較法圓弧插補計算原理
    (1)偏差計算公式  下面以第一象限逆圓為例討論圓弧插補的偏差計算公式。加工中心要加工一段圓弧/49,設圓弧的圓心在坐標原點,機床電器已知圓弧的起點d(z。,丁。),終點為D(z。,丁,),圓弧半徑為及。令瞬時加工點(動點)為m(z,,丁。),它到圓心的距離為只mo從圖上可以看出,加工點m可能有三種位置,即圓弧上、圓弧內或圓弧外。
    由此可知,新點的偏差值可由前一點的偏差及前一點的坐標計算得到。式中只有乘2運算及加減運算,避免了平方運算,因而,大大的簡化了計算。因為加工是從圓弧的起點開始,加工中心起點的偏差蘆o:0,所以新加工點的偏差總可以根據(jù)前一點的數(shù)據(jù)計算出來。
    (2)終點判別方法  不跨象限的圓弧插補其終點判別方法與直線插補的方法基本相同?蓪、r軸進給數(shù)總和存人一個計數(shù)器2,2二Ix。—z。I+I丁。—/o l,每進給一步,2減1,當2二0時,發(fā)出停止信號。
    (3)圓弧插補計算的步驟  圓弧插補的計算步驟與直線插補計算機床電器步驟基本相同,但由于其新點的偏差計算公式不僅與前一點偏差有關,還與前一點坐標有關,故在新點偏差計算的同時要進行新點坐標計算,以便為下廣新點的偏差計算作好準備。對于不過象限的圓弧插補來說,其步驟可分為偏差判別加工中心、坐標進給、新點偏差計算、新點坐標計算及終點判別五個步驟。當然,對于過象限的圓弧加工,其步驟就要加上過象限判別了。
    2.四個象限圓弧插補計算
    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。
    與直線插補相似,如果插補計算都用坐標的絕對值進行,將進給方向另做處理,那么,四個象限的圓弧插補計算即可統(tǒng)一起來,插補運算就變得簡單多了。從圖1-6可以看出,SRl、NR2、SR3、NR4的插補運動趨勢都是使X軸坐標絕對值增加,r軸坐標絕對值減小,這幾種圓弧的插補計算公式是一致的,以SRl為代表。NRl、SR2、NR3、SR4插補運動趨勢都是使X軸坐標絕對值減小、y軸坐標絕對值增加,這四種圓弧插補計算公式也是機床電器一致的,以NRl為代表。
    第一象限逆圓弧NRl的插補運算。每進給一步動點坐標z,加工中心的絕對值減小,丁-的絕對值增加。
    由逐點比較法插補原理可以看出,逐點比較插補法的特點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脈沖當量。因此只要把脈沖當量取得足夠小,就可達到較高的加工精度要求。并且,每插補一次只能一個坐標軸進給,坐標軸不能聯(lián)動。
    8方向逐點比較插補法
   
上面闡述的逐點比較插補法是只在+J、  —X、  十r、機床電器  —r4個方向進給的,通常稱之為4方向逐點比較法,8方向逐點比較法是在4方向逐點比較插補法的基礎上產(chǎn)生的一種逐點比較補插法,與4方向逐點比較插補法相比,它不僅以十X、  —又、 +r、  —r作為進給方向,而且兩個坐標可以同時進給,加工中心即四個合成方向+X+r、  —X+r、  —J—r、  十X—r也可作為進給方向。8方向逐點比較插補法逼近誤差小于半個脈沖當量,機床電器因而,加工出來的工件質量要比4方向逐點比較插補法的高。

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