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数控机床的数控系统的插补原理

发布时间:2017-07-16 作者:大元电子

数控机床的数控系统的插补原理

在轮廓加工中,数控机床刀具的轨迹   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   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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