数控机床的数控系统的插补原理

2010-01-30 10:40:36 来源:模具网   
核心摘要:在轮廓加工中,数控机床刀具的轨迹必须严格准确地按零件轮廓曲线运动。插补运算的作用是在已知的加工轨迹曲线的起点和终点间进行数据点的密化。插补是在每个插补周期内,根据CNC机床( Computer Numerical Control ,计算机数字控制)指令、进给速度计算出一个微小直线

在轮廓加工中,数控机床刀具的轨迹必须严格准确地按零件轮廓曲线运动。插补运算的作用是在已知的加工轨迹曲线的起点和终点间进行“数据点的密化”。插补是在每个插补周期内,根据CNC机床( Computer Numerical Control ,计算机数字控制)指令、进给速度计算出一个微小直线段的数据,刀具沿着微小直线段运动,经过若干个插补周期后,刀具从起点运动到终点,完成这段轮廓的加工。

加工曲线AB 段,A 为起点,B 为终点。CNC机床在每个插补周期内,计算出一个微小直线段的各坐标分量(△ X 、△ y ) ,经若干个插补周期,可以计算出从起点A 到终点B 间各个微小直线段的坐标分量(△ X1、△Y1)、(△ X2、△Y2)、…、(△ X n、△Yn)。各坐标分量的计算可采用逐点比较插补法、数字积分插补法、时间分割插补法和样条插补计算法等。

被加工零件的外形轮廓是由直线、圆弧和其他曲线等几何元素构成,其中直线和圆弧是基本的几何元素,其他的曲线可用微小直线或圆弧逼近形成。数控机床的数控系统都具有直线和圆弧插补功能。在高级型数控机床的数控系统扩展功能或宏程序中还配有抛物线、渐开线、椭圆等插补计算功能。

在数控机床的CNC机床 中,插补则是由软件全部或部分实现其插补功能。由于用软件实现插补运算,比硬件插补器运算速度慢,在CNC机床系统中插补功能常分为粗插补和精插补两步完成。粗插补用软件实现,把一个程序段分割为若干微小直线段,精插补在伺服驱动模块中,把各微小直线段再进行密化处理,使加工轨迹在允许的误差范围之内。所以插补功能直接影响系统控制精度和速度,是数控机床的重要技术指标。

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