第3章 計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)

1、*數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)1*數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)2*數(shù)控機(jī)床數(shù)控機(jī)床3*數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)4*數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)5mm項目項目低檔低檔中檔中檔高檔高檔分辨率分辨率 10101 1 0.10.1進(jìn)給速度進(jìn)給速度 8-15 m/min8-15 m/min15-24 m/min15-24 m/min15-100 m/min15-100 m/min聯(lián)動軸數(shù)聯(lián)動軸數(shù) 2-32-3軸軸 2-42-4軸或軸或3-53-5軸以上軸以上主主CPUCPU8 8位位1616位、位、3232位甚至采用位甚至采用RISCRISC的的6464位位伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)步進(jìn)電機(jī)、開環(huán)步進(jìn)電機(jī)、開環(huán)直流及交流閉環(huán)、全數(shù)字交流伺服系統(tǒng)直流及交流閉

2、環(huán)、全數(shù)字交流伺服系統(tǒng)內(nèi)裝內(nèi)裝PLCPLC無無有內(nèi)裝有內(nèi)裝PCPC，功能極強(qiáng)的內(nèi)裝，功能極強(qiáng)的內(nèi)裝PCPC，甚至有軸控制功能，甚至有軸控制功能顯示功能顯示功能數(shù)碼管數(shù)碼管, ,簡單的簡單的CRTCRT字符字符顯示顯示有字符圖形或三維圖形顯示有字符圖形或三維圖形顯示通信功能通信功能無無RC232CRC232C和和DNCDNC接口接口還可能有還可能有MAPMAP通通訊接口和聯(lián)網(wǎng)訊接口和聯(lián)網(wǎng)功能功能m*數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)6*數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)7*數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)8*數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)9*數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)10*數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)11*數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)12輸 入裝 置通 信線 路輸 出裝 置計 算 機(jī)數(shù) 字 控

3、制 裝 置(CNC裝 置 )主 軸 控 制 單 元可 編 程 控 制 器 (PLC)速 度 控 制 單 元主 軸 伺 服 驅(qū) 動機(jī) 床進(jìn) 給 伺 服 驅(qū) 動位 置 檢 測 裝 置MDI信 息 載 體編 程 器上 位 機(jī)CAD/CAMCNCCNC系統(tǒng)框圖系統(tǒng)框圖*數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)13*數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)14紙帶閱讀機(jī)接口EPROMRAMMDI/CRT接口PLC接口輸出接口輸入按口位置控制總線速度控制單元MDI/CRT紙帶閱讀機(jī)M伺服電機(jī)CPU位置測測器*數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)15CNC裝置的體系結(jié)構(gòu)分為：裝置的體系結(jié)構(gòu)分為：單微處理機(jī)和多微單微處理機(jī)和多微處理機(jī)系統(tǒng)處理機(jī)系統(tǒng)，中高檔的，中高檔的CNC裝

4、置以多微處理機(jī)裝置以多微處理機(jī)結(jié)構(gòu)為多。結(jié)構(gòu)為多。 CNC CNC系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)*數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)16 CNC CNC系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)優(yōu)點：優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、系統(tǒng)配置靈活、擴(kuò)展模塊容易，由于是無源總線結(jié)構(gòu)簡單、系統(tǒng)配置靈活、擴(kuò)展模塊容易，由于是無源總線所以造價低。所以造價低。缺點：缺點：會引起會引起“競爭競爭”，信息傳輸率較低，總線一旦出現(xiàn)故障整，信息傳輸率較低，總線一旦出現(xiàn)故障整個系統(tǒng)受影響。個系統(tǒng)受影響。*數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)17*數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)18操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)管理軟件管理軟件控制軟件控制軟件零零件件程程序序管管理理顯顯示示處處理理人人機(jī)機(jī)交交互互交交互互位位置置

5、控控制制輸輸入入輸輸出出管管理理插插補(bǔ)補(bǔ)運運算算故故障障診診斷斷處處理理速速度度處處理理機(jī)機(jī)床床輸輸入入輸輸出出編編譯譯處處理理主主軸軸控控制制刀刀具具半半徑徑補(bǔ)補(bǔ)償償.圖 3-2 CNC 軟件系統(tǒng)功能框圖*數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)19*數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)20*數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)21*數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)22*數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)23*數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)24*數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)25*數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)26*數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)27*數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)28*數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)29*數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)30*數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)31*數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)32*數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)33*數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)34輸 入預(yù)處理位置檢測插補(bǔ)運算位置控制速度控

6、制伺服電機(jī)程序硬件硬件硬件硬件硬件軟件軟件軟件軟件 軟件和硬件的功能界面 *數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)35*數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)36加工程序加工程序譯譯 碼碼譯碼緩沖區(qū)譯碼緩沖區(qū)刀補(bǔ)處理刀補(bǔ)處理刀補(bǔ)緩沖區(qū)刀補(bǔ)緩沖區(qū)速度預(yù)處理速度預(yù)處理插補(bǔ)緩沖區(qū)插補(bǔ)緩沖區(qū)插補(bǔ)處理插補(bǔ)處理運行緩沖區(qū)運行緩沖區(qū)伺服驅(qū)動伺服驅(qū)動位控處理位控處理位置反饋位置反饋PLC控制控制*數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)37*數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)38P Pe e(200,300)(200,300)P P0 0(72,148)(72,148)X XY YG41G41G42G42P Pe eP P”e eR ReP*數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)39*數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)40L*數(shù)控技

7、術(shù)數(shù)控技術(shù)41*數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)42f（）（）插補(bǔ)輸出插補(bǔ)輸出X X1 1Y Y1 1指令位置指令位置X X1 1新新Y Y1 1新新跟隨誤差跟隨誤差X X3 3Y Y3 3X X2 2新新Y Y2 2新新實際位置實際位置反饋位置增量反饋位置增量X X2 2、Y Y2 2X X1 1舊舊Y Y1 1舊舊X X2 2舊舊Y Y2 2舊舊速度指令速度指令VX、VY圖圖3-16 位置控制轉(zhuǎn)換流程位置控制轉(zhuǎn)換流程+-+*數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)43*數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)44*數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)45*數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)46*數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)47*數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)48*數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)49*數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)50%100*

8、FFFr*數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)51*數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)52*數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)53*數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)54*數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)55*數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)56*數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)57*數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)58*數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)59偏差判別偏差判別終點判別終點判別進(jìn)給輸出進(jìn)給輸出偏差計算偏差計算終點到退出終點到退出*數(shù)控技術(shù)60A(xa，ya)B(xb，yb)OC(xc，yc)yxE(xe，ye)B(xb，yb)點，有：即：點，有：即：點，有：即：令為偏差判別函數(shù)，由即可判別刀位點與直線的位置關(guān)系，判別方法如下：()bbyxB,eebbxyxy0ebebyxxyF()aayxA,eeaaxyxy0eaeayxxyF0e

9、cecyxxyFeeccxyxy()ccyxC,，刀位點在直線下方，刀位點在直線上，刀位點在直線上方000FFF1 1、逐點比較法加工的原理（直線）、逐點比較法加工的原理（直線）*數(shù)控技術(shù)61 （2）進(jìn)給的符號判別進(jìn)給方向： （3）偏差計算公式簡化，其F值為： a) 若 b) 若 0， 則: 設(shè)某時第一象限中某點為：由則：0， iF+方向走一步。，沿方向走一步；，沿yFxFii00),(iiyxDeieiiyxxyFiF+iiiiyyxx111eieeieieieieieiiyFyyxxyyxxyyxxyF+) 1(111+111iiiiyyxxeieeieieieieieiixFxyxxyy

10、xxyyxxyF+) 1(111iF*數(shù)控技術(shù)62中減去，（4）終點判斷（三種方法）a) 設(shè)置一個減法計數(shù)器，在其中存入 ，或坐標(biāo)方向進(jìn)給時均在計數(shù)器中減去1,當(dāng) 時，停止插補(bǔ)。 b) 設(shè)置和兩個減法計數(shù)器，在其中分別存入終點坐標(biāo)值 ，或坐標(biāo)方向每進(jìn)給一步時，就在相應(yīng)的計數(shù)器直到兩個計數(shù)器都為0時，停止插補(bǔ)。 C）選終點坐標(biāo)值較大的坐標(biāo)作為計數(shù)坐標(biāo)，用其終值作為計數(shù)器初值， 僅在該軸走步時才減去1，當(dāng)減到0時，停止插補(bǔ)。和xy+eeyx 0eyex*數(shù)控技術(shù)63YO12312345XE(5，3)例 第一象限直線OE，起點為O（0，0），終點為E（5，3），請 寫出用逐點比較法插補(bǔ)此直線的過程并

11、畫出運動軌跡圖(脈 沖當(dāng)量為1)。解：插補(bǔ)完這段直線刀具沿和軸應(yīng)走的總步數(shù)為5 + 38。刀具的運動軌跡如圖+eeyx4. 4. 插補(bǔ)舉例插補(bǔ)舉例*數(shù)控技術(shù)64循環(huán)序號循環(huán)序號偏差判別偏差判別坐標(biāo)進(jìn)給坐標(biāo)進(jìn)給偏差計算偏差計算終點判別終點判別 F 0+XFi+1=Fi-ye=| xe|+|ye|F 0+YFi+1=Fi+xe0F0=0; xe=5; ye=3J=81F0=0+XF1=0-3=-3J=72F1=-3+YF2=-3+5=2J=63F2=2+XF3=2-3=-1J=54F3=-1+YF4=-1+4J=45F4=4+XF5=4-3=1J=36F5=1+XF6=1-3=-2J=27F6=-

12、2+YF7=-2+5=3J=18F7=3+XF8=3-3=0J=0插補(bǔ)運算過程見表：*數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)65RXY(Xm，Ym) 圓圓 弧弧 *數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)66+12) 1(122211iiiiiiiXFRYXFXX+12) 1(122211iiiiiiiYFRYXFYY+12) 1(122211iiiiiiiYFRYXFYY+12) 1(122211iiiiiiiXFRYXFXXbabaYYXXN+baxXXNbayYYN*數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)67*數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)682 2）坐標(biāo)變換法）坐標(biāo)變換法 用第一象限逆圓插補(bǔ)的偏差函數(shù)進(jìn)行第三象限逆圓和第二、四象限順圓用第一象限逆圓插補(bǔ)的偏差函數(shù)進(jìn)行

13、第三象限逆圓和第二、四象限順圓插補(bǔ)的偏差計算，用第一象限順圓插補(bǔ)的偏差函數(shù)進(jìn)行第三象限順圓和插補(bǔ)的偏差計算，用第一象限順圓插補(bǔ)的偏差函數(shù)進(jìn)行第三象限順圓和第二、四象限逆圓插補(bǔ)的偏差計算。第二、四象限逆圓插補(bǔ)的偏差計算。1 1）分別處理法）分別處理法 四個象限的直線插補(bǔ)，會有四個象限的直線插補(bǔ)，會有4 4組計算公式，對于組計算公式，對于4 4個象限的逆時針圓個象限的逆時針圓弧插補(bǔ)和弧插補(bǔ)和4 4個象限的順時針圓弧插補(bǔ)，會有個象限的順時針圓弧插補(bǔ)，會有8 8組計算公式組計算公式5 5）逐點比較法的象限處理）逐點比較法的象限處理*數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)69二二. . 數(shù)字積分法插補(bǔ)（數(shù)字積分法插補(bǔ)（DDA

14、DDA法）法）*數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)70二二. . 數(shù)字積分法插補(bǔ)（數(shù)字積分法插補(bǔ)（DDADDA法）法）*數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)71二二. . 數(shù)字積分法插補(bǔ)（數(shù)字積分法插補(bǔ)（DDADDA法）法）*數(shù)控技術(shù)722.2.直線插補(bǔ)直線插補(bǔ)1 1）. .基本原理基本原理如圖直線如圖直線OEOE，起點在原點，終點為，起點在原點，終點為E E（），表示（），表示動點在動點在X X軸和軸和Y Y軸的移動速度，則在軸的移動速度，則在X X軸和軸和Y Y軸上的微小移動增量軸上的微小移動增量xx和和yy為：為：對直線函數(shù)來說，有：對直線函數(shù)來說，有： 則：則：各坐標(biāo)軸各坐標(biāo)軸的位移量的位移量為：為：eeyx ,yxvv,

15、DDDDtvytvxyxkyvxveyexDDDDtkyytkxxeeDDttmieyytmietextkydtkvdtvytkxdtkxdtvx001010*數(shù)控技術(shù)732 2）. .直線插補(bǔ)器直線插補(bǔ)器插補(bǔ)器由兩個數(shù)字積分器組成，每個坐標(biāo)的積分器由累加器和插補(bǔ)器由兩個數(shù)字積分器組成，每個坐標(biāo)的積分器由累加器和被積函數(shù)寄存器組成。被積函數(shù)寄存器組成。終點坐標(biāo)值存在被積函數(shù)寄存器中，相當(dāng)于插補(bǔ)控制脈沖源發(fā)出終點坐標(biāo)值存在被積函數(shù)寄存器中，相當(dāng)于插補(bǔ)控制脈沖源發(fā)出的控制信號，每發(fā)生一個插補(bǔ)迭代脈沖，使被積函數(shù)和向各自的累加的控制信號，每發(fā)生一個插補(bǔ)迭代脈沖，使被積函數(shù)和向各自的累加器里累加一次，

16、當(dāng)累加器超過累器里累加一次，當(dāng)累加器超過累加器容量時，產(chǎn)生溢出，溢出脈加器容量時，產(chǎn)生溢出，溢出脈沖驅(qū)動伺服系統(tǒng)進(jìn)給一個脈沖當(dāng)沖驅(qū)動伺服系統(tǒng)進(jìn)給一個脈沖當(dāng)量。溢出后，余數(shù)仍存放在累加量。溢出后，余數(shù)仍存放在累加器中，實際積分值為：器中，實際積分值為：積分值積分值= =溢出脈沖數(shù)溢出脈沖數(shù)+ +余數(shù)余數(shù) *數(shù)控技術(shù)743).3).累加器位數(shù)累加器位數(shù)累加器容量應(yīng)大于各坐標(biāo)軸終點坐標(biāo)值的最大值，一般二者的累加器容量應(yīng)大于各坐標(biāo)軸終點坐標(biāo)值的最大值，一般二者的位數(shù)相同，以保證每次累加最多只溢出一個脈沖，即：每次增量位數(shù)相同，以保證每次累加最多只溢出一個脈沖，即：每次增量xx和和yy不大于不大于1 1

17、。取。取=1=1，得：，得： 若累加器為若累加器為N N位，則位，則 和和 的最大累加器容量為的最大累加器容量為 -1-1，故有：，故有：取取 ，可滿足上式。，可滿足上式。DD11eekyykxxDD1) 12(1) 12(NeNekkyykkxxN2exeyNk21*數(shù)控技術(shù)754 4）. .終點判斷終點判斷 若累加次數(shù)若累加次數(shù) , ,取取tt，得：，得：可見，經(jīng)過次累加就可到達(dá)終點，因此可用一個與累加器可見，經(jīng)過次累加就可到達(dá)終點，因此可用一個與累加器容量相同的計數(shù)器來實現(xiàn)。其初值為零，每累加一次，加容量相同的計數(shù)器來實現(xiàn)。其初值為零，每累加一次，加1 1，當(dāng)累加次后，產(chǎn)生溢出，當(dāng)累加次

18、后，產(chǎn)生溢出，=0=0，完成插補(bǔ)。，完成插補(bǔ)。 DDmiieeNNeNemiieeNNeNeNNyyytkyyxxxtkxx12112122212221Nm2N2EJEJN2EJ*數(shù)控技術(shù)763.DDA3.DDA直線插補(bǔ)舉例直線插補(bǔ)舉例例例 插補(bǔ)第一象限直線插補(bǔ)第一象限直線OEOE，起點為，起點為O O（0 0，0 0），終點為），終點為E E（5 5，3 3），），寫出插補(bǔ)過程并畫出軌跡運動圖。寫出插補(bǔ)過程并畫出軌跡運動圖。解：因終點最大坐標(biāo)值為解：因終點最大坐標(biāo)值為5 5，取累加器、被積函數(shù)寄存器、終點計數(shù)器，取累加器、被積函數(shù)寄存器、終點計數(shù)器均為三位二進(jìn)制寄存器，即均為三位二進(jìn)制寄存器

19、，即N=3N=3。則累加次數(shù)。則累加次數(shù)。插補(bǔ)運算過程及插補(bǔ)軌跡見圖。插補(bǔ)運算過程及插補(bǔ)軌跡見圖。 823n*數(shù)控技術(shù)77累加次累加次數(shù)數(shù)（t t）X積分器積分器Y積分器積分器終點計終點計數(shù)器數(shù)器（JE）X被積函被積函數(shù)寄存數(shù)寄存器器X累加器累加器X累加器累加器溢出脈溢出脈沖沖Y被積函被積函數(shù)寄存數(shù)寄存器器Y累加器累加器Y累加器累加器溢出脈溢出脈沖沖05003000155+0=5033+0=301255+5=8+2133+3=602355+2=7033+6=8+113455+7=8+4133+1=404555+4=8+1133+4=705655+1=6033+7=8+216755+6=8+31

20、33+2=507855+3=8+0133+5=8+010*數(shù)控技術(shù)78EVRaXY0SN(X,Y)XVYV4.4.圓弧插補(bǔ)圓弧插補(bǔ)（1 1）基本原理）基本原理設(shè)加工第一象限逆圓弧設(shè)加工第一象限逆圓弧SESE，起點為，終點為，起點為，終點為E E（），（），為圓弧上任意動點，表示動點在為圓弧上任意動點，表示動點在X X軸和軸和Y Y軸上的分速度。軸上的分速度。圓弧方程為：圓弧方程為：動點動點N N的速度：的速度： ()ssyxS,eeyx ,()yxN,yxvv ,aasincosRyRxxRvRxvvdtdyvyRvRyvvdtdxvyxaacossin*數(shù)控技術(shù)79在單位時間在單位時間tt內(nèi)

21、，內(nèi)，x x 、y y位移增量方程為：位移增量方程為： 時，令時，令則：則：取累加器容量為，各坐標(biāo)的位移量為：取累加器容量為，各坐標(biāo)的位移量為：DDDDDDtxRvtvytyRvtvxyxDDDDtkxytkyxconsv kRvN2Nk21DDmiiNtmiiNttxkxdtytykydtx10102121*數(shù)控技術(shù)80（2 2）圓弧插補(bǔ)器）圓弧插補(bǔ)器 與直線插補(bǔ)的主要區(qū)別有兩點：與直線插補(bǔ)的主要區(qū)別有兩點：1 1）x x、y y存入被積函數(shù)寄存器中存入被積函數(shù)寄存器中的對應(yīng)關(guān)系與直線相反，即的對應(yīng)關(guān)系與直線相反，即x x存入存入y y被積函數(shù)寄存器中，被積函數(shù)寄存器中，y y存入存入x x

22、被積被積函數(shù)寄存器中；函數(shù)寄存器中；2)2)圓弧的被積函數(shù)為動點的坐標(biāo)，其數(shù)值隨著加工圓弧的被積函數(shù)為動點的坐標(biāo)，其數(shù)值隨著加工點的運動而改變，直線插補(bǔ)寄存的是終點坐標(biāo)值，為常數(shù)。點的運動而改變，直線插補(bǔ)寄存的是終點坐標(biāo)值，為常數(shù)。（3 3） 終點判斷終點判斷 把把 、 分別存入分別存入, , 這兩個計數(shù)器中，這兩個計數(shù)器中，x x或或y y積分累加積分累加器每輸出一個脈沖，相應(yīng)的減法計數(shù)器器每輸出一個脈沖，相應(yīng)的減法計數(shù)器減減1 1，當(dāng)某個坐標(biāo)的計數(shù)器為零時，該，當(dāng)某個坐標(biāo)的計數(shù)器為零時，該坐標(biāo)已到達(dá)終點，停止累加運算，當(dāng)坐標(biāo)已到達(dá)終點，停止累加運算，當(dāng)兩個計數(shù)器均為零時，插補(bǔ)結(jié)束。兩個計數(shù)

23、器均為零時，插補(bǔ)結(jié)束。esxx esyy ExJEyJ *數(shù)控技術(shù)81S(4,3)YOE(0,5)42X5. DDA5. DDA圓弧插補(bǔ)舉例圓弧插補(bǔ)舉例例例 第一象限逆圓弧，起點為第一象限逆圓弧，起點為S S（4 4，3 3），終點為），終點為E E（0 0，5 5），），請進(jìn)行插補(bǔ)計算并畫出走步軌跡（脈沖當(dāng)量為請進(jìn)行插補(bǔ)計算并畫出走步軌跡（脈沖當(dāng)量為1 1）。）。解：因圓弧半徑值為解：因圓弧半徑值為5 5，取累加器、被積函數(shù)寄存器、終點計數(shù)器，取累加器、被積函數(shù)寄存器、終點計數(shù)器均為三位二進(jìn)制寄存器，即均為三位二進(jìn)制寄存器，即N=3N=3。用兩個終點計數(shù)器。用兩個終點計數(shù)器 、 ，把把 、

24、分別存入這兩個計數(shù)器中，插補(bǔ)分別存入這兩個計數(shù)器中，插補(bǔ)運算過程及插補(bǔ)軌跡見圖。運算過程及插補(bǔ)軌跡見圖。ExJEyJ2esyyes4=xx-*數(shù)控技術(shù)82累加累加次數(shù)次數(shù)（t）X積分器積分器Y積分器積分器X被積函被積函數(shù)寄存器數(shù)寄存器X累加器累加器X累加器累加器溢出脈沖溢出脈沖終點計數(shù)終點計數(shù)器（器（JEX）Y被積函被積函數(shù)寄存器數(shù)寄存器Y累加器累加器Y累加器累加器溢出脈沖溢出脈沖終點計終點計數(shù)器數(shù)器（JEY）030044002130+3=30440+4=402233+3=60444+4=8+011346+4=8+21340+4=401442+4=60334+3=701546+4=8+2123

25、7+3=8+210652+5=7022停止累加停止累加00757+5=8+4112854+5=8+110195停止累加停止累加000*數(shù)控技術(shù)83二 數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)所以所以由于由于、+.! 42! 22112cos142dddrrer1384! 4244dd( )rTFrlrer888222drldTFl 1 1數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)法的基本原理數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)法的基本原理2 2插補(bǔ)周期的選擇插補(bǔ)周期的選擇1)1)插補(bǔ)周期與插補(bǔ)運算時間的關(guān)系插補(bǔ)周期與插補(bǔ)運算時間的關(guān)系2)2)插補(bǔ)周期與位置反饋采樣的關(guān)系插補(bǔ)周期與位置反饋采樣的關(guān)系3)3)插補(bǔ)周期與精度、速度的關(guān)系插補(bǔ)周期與精度、速度的關(guān)系如圖采用內(nèi)接弦線逼

26、近圓弧，最大半徑誤差如圖采用內(nèi)接弦線逼近圓弧，最大半徑誤差 與步距角與步距角的關(guān)系為：的關(guān)系為：re一一)概述概述*數(shù)控技術(shù)84,1 1直線插補(bǔ)直線插補(bǔ) 在在XYXY平面加工直線平面加工直線OEOE，OEOE與軸夾角為與軸夾角為，插補(bǔ)進(jìn)給步長為，插補(bǔ)進(jìn)給步長為l=TFl=TF，則：則： 插補(bǔ)計算可按以下步驟進(jìn)行：插補(bǔ)計算可按以下步驟進(jìn)行：根據(jù)加工指令中的速度值根據(jù)加工指令中的速度值F F，計算，計算輪廓步長輪廓步長l l；2) 2) 根據(jù)終點坐標(biāo)值根據(jù)終點坐標(biāo)值 ， 計算計算 ；3) 3) 計算計算x x軸進(jìn)給量軸進(jìn)給量xx；4) 4) 計算計算y y軸進(jìn)給量軸進(jìn)給量yy。DDDeexxyyl

27、xacosD+D+yyyxxxiiii11exeyacos二直接函數(shù)法插補(bǔ)二直接函數(shù)法插補(bǔ)*數(shù)控技術(shù)852 2圓弧插補(bǔ)圓弧插補(bǔ) 插補(bǔ)圖示順圓，幾何關(guān)系：弦插補(bǔ)圖示順圓，幾何關(guān)系：弦ABAB長為長為l l，APAP是是A A點的切線，點的切線，M M是弦的中點，是弦的中點，OMABOMAB，MEAFMEAF，E E是是AFAF的中點。的中點。，在，在MODMOD中：中：因為得出：因為得出：2dfa+i2sin2cos2tantanaadfalylxODDMiii+2sin2cosaalylxxyii+DDxyFAFBDDatan*數(shù)控技術(shù)86245sin245costan+lylxiiaaa2tan11cos+45sin45cos采用近似算法：用和代入上式，得：采用近似算法：用和代入上式，得：，則：，則：得到：得到：又又 和和 是圓弧上相鄰的兩點，滿足下列關(guān)系式：是圓弧上相鄰的兩點，滿足下列關(guān)系式：則新插補(bǔ)點坐標(biāo)是：則新插補(bǔ)點坐標(biāo)是： acoslx DDD+