數(shù)控技術(shù)第三章ppt課件

1、數(shù)控技術(shù)上海第二工業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院第三章第三章 數(shù)控系統(tǒng)的插補(bǔ)與刀補(bǔ)計(jì)算數(shù)控系統(tǒng)的插補(bǔ)與刀補(bǔ)計(jì)算原理原理3.1 3.1 插補(bǔ)原理插補(bǔ)原理3.2 3.2 逐點(diǎn)比較法逐點(diǎn)比較法 3.3 3.3 數(shù)字積分插補(bǔ)法數(shù)字積分插補(bǔ)法3.4 3.4 數(shù)字脈沖乘法器法數(shù)字脈沖乘法器法3.5 3.5 數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)法數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)法 3.6 3.6 數(shù)控系統(tǒng)刀具補(bǔ)償和加減速控制數(shù)控系統(tǒng)刀具補(bǔ)償和加減速控制3.1 3.1 插補(bǔ)概述插補(bǔ)概述1.插補(bǔ)：插補(bǔ)： 為實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)軌跡控制，在直線和圓弧的起點(diǎn)和終點(diǎn)之為實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)軌跡控制，在直線和圓弧的起點(diǎn)和終點(diǎn)之 間各按其本身規(guī)律進(jìn)展數(shù)據(jù)密化。間各按其本身規(guī)律進(jìn)展數(shù)據(jù)密化。2. 數(shù)控

2、系統(tǒng)的插補(bǔ)義務(wù)：數(shù)控系統(tǒng)的插補(bǔ)義務(wù)： 按給定按給定F值，在輪廓段起點(diǎn)和終點(diǎn)間算出假設(shè)干在允值，在輪廓段起點(diǎn)和終點(diǎn)間算出假設(shè)干在允差范圍內(nèi)的中間點(diǎn)的坐標(biāo)，這是數(shù)控的中心義務(wù)。差范圍內(nèi)的中間點(diǎn)的坐標(biāo)，這是數(shù)控的中心義務(wù)。3. 插補(bǔ)算法插補(bǔ)算法逐點(diǎn)比較法逐點(diǎn)比較法DDA數(shù)字積分法數(shù)字積分法數(shù)字脈沖乘法器法數(shù)字脈沖乘法器法數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)法數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)法3.2 3.2 逐點(diǎn)比較法逐點(diǎn)比較法定義：每走一步都要將加工點(diǎn)的當(dāng)前坐標(biāo)與規(guī)定的圖形定義：每走一步都要將加工點(diǎn)的當(dāng)前坐標(biāo)與規(guī)定的圖形軌跡進(jìn)展比較，判別其偏向，然后決議下一步的走向；軌跡進(jìn)展比較，判別其偏向，然后決議下一步的走向；假設(shè)加工點(diǎn)走到圖形外面去了，

3、那么下一步就要往里假設(shè)加工點(diǎn)走到圖形外面去了，那么下一步就要往里走，假設(shè)加工點(diǎn)在圖形里面，那么下一步就要向圖形走，假設(shè)加工點(diǎn)在圖形里面，那么下一步就要向圖形外面走，以減少偏向，最后獲得一個(gè)非常接近規(guī)定圖外面走，以減少偏向，最后獲得一個(gè)非常接近規(guī)定圖形的軌跡。形的軌跡。 偏向判別偏向判別 進(jìn)給進(jìn)給 偏向計(jì)算偏向計(jì)算 終點(diǎn)判別終點(diǎn)判別一、直線插補(bǔ)一、直線插補(bǔ)OA上取點(diǎn)上取點(diǎn)M(X , Y)滿足滿足eeXYYX逐點(diǎn)比較法又稱代數(shù)運(yùn)算法逐點(diǎn)比較法又稱代數(shù)運(yùn)算法改寫成：改寫成： XYe YXe =0設(shè)函數(shù)由設(shè)函數(shù)由F=YXeXYe=0F = 0 動(dòng)點(diǎn)在直線上動(dòng)點(diǎn)在直線上F0 動(dòng)點(diǎn)在直線上方動(dòng)點(diǎn)在直線上方

4、F0 動(dòng)點(diǎn)在直線下方動(dòng)點(diǎn)在直線下方(1) 偏向判別偏向判別(2) 坐標(biāo)進(jìn)給坐標(biāo)進(jìn)給 F0 往往X正方向進(jìn)給一步正方向進(jìn)給一步 F0 往往Y正方向進(jìn)給一步正方向進(jìn)給一步 F = 0 通常往通常往X正方向進(jìn)給一步正方向進(jìn)給一步(3)偏向計(jì)算偏向計(jì)算Fn0 那么點(diǎn)在直線上方或直線上那么點(diǎn)在直線上方或直線上 +X Fn+1=Fn YeFn0 那么點(diǎn)在直線下方那么點(diǎn)在直線下方 +Y Fn+1=Fn Xe(4) 終點(diǎn)判別兩種終點(diǎn)判別兩種A、以、以X、Y軸的總步數(shù)軸的總步數(shù)進(jìn)展進(jìn)展1判別判別B、以、以X、Y軸中的絕對(duì)值的大值軸中的絕對(duì)值的大值進(jìn)展該軸的進(jìn)展該軸的1判別判別例：加工例：加工OA，Xe3，Ye=

5、2序號(hào)序號(hào)第第拍拍第第拍拍第第拍拍第第拍拍起點(diǎn)起點(diǎn)F0=0N=51F0=0+XF1=0-2= -2N=42F1=20+XF3=1-2= -1N=24F3=-10+XF5=2-2=0N=02、直線插補(bǔ)計(jì)算舉例、直線插補(bǔ)計(jì)算舉例3、不同象限直線插補(bǔ)、不同象限直線插補(bǔ)四象限偏向公式：四象限偏向公式：Fn0，X，F(xiàn)n+1 = Fn|Ye| Fn0，Y，F(xiàn)n+1 = Fn|Xe| 二、圓弧插補(bǔ)二、圓弧插補(bǔ)圓心圓心O，半徑，半徑R，起點(diǎn)，起點(diǎn)A，終點(diǎn)終點(diǎn)B，圓弧，圓弧AB上一點(diǎn)上一點(diǎn)MX，Y，滿足：，滿足：X2+Y2=R2F= X2+Y2-R2假設(shè)假設(shè)F0，在圓外或圓上，在圓外或圓上 X Fn+1=Fn2

6、Xn+1F0，在圓內(nèi)，在圓內(nèi) + Y Fn+1=Fn+2Yn+1終點(diǎn)判別與直線一樣終點(diǎn)判別與直線一樣1、逐點(diǎn)比較法圓弧插補(bǔ)、逐點(diǎn)比較法圓弧插補(bǔ)原理原理例例 加工圓弧加工圓弧AB A( X0，Y0)=(3，0)，B(Xe，Ye)=(0，3) 序序號(hào)號(hào)偏差判偏差判別別進(jìn)進(jìn)給給偏差計(jì)算偏差計(jì)算算算X、Y值值終點(diǎn)終點(diǎn)判別判別0F0=0X0=3 Y0=0N=61F0=0-XF1=0-2*3+1=-5 X1=2 Y1=0N=52F1=-50 +YF2=-5+0+1= -4X2=2 Y2=1N=43F2=-40 +YF3=-4+2+1= -1X3=2 Y3=2N=34F3=-10-XF5=4-4+1=1X5

7、=1 Y5=3N=16F5=10-XF6=1-2+1=0X6=0 Y6=3N=02、圓弧插補(bǔ)計(jì)算舉例、圓弧插補(bǔ)計(jì)算舉例3、四個(gè)象限圓弧插補(bǔ)計(jì)算、四個(gè)象限圓弧插補(bǔ)計(jì)算4、逐點(diǎn)比較法圓弧插補(bǔ)的過象限問題、逐點(diǎn)比較法圓弧插補(bǔ)的過象限問題方法：方法： 分象限編程分象限編程 整段編程，思索自動(dòng)過象限問題整段編程，思索自動(dòng)過象限問題自動(dòng)過象限：思索何時(shí)變換象限，自動(dòng)過象限：思索何時(shí)變換象限，又稱檢零切換又稱檢零切換三、合成速度三、合成速度1合成進(jìn)給脈沖源合成進(jìn)給脈沖源 脈沖源頻率：脈沖源頻率：fg = fx + fyVx =60fx Vy=60fy 合成速度：合成速度： 222260yxyxffVVV脈沖

8、源速度脈沖源速度 ：Vg =60fg Vg =60fg yxyxgYxgVVVVfVVVV222260對(duì)直線插補(bǔ)：對(duì)直線插補(bǔ)：又又 Vy/V=SIN Vx/V=COS =VgVcossin12改善改善緣由：不同斜率的直線，速度緣由：不同斜率的直線，速度V=0.7071Vg方法：方法：1/2分頻法分頻法 提高提高=45時(shí)的速度時(shí)的速度規(guī)定規(guī)定XY時(shí)，時(shí)，N=1，fg=2fg走走X或連著走或連著走Y第第2、3步時(shí)，步時(shí)，N=2，fg=fg、當(dāng)、當(dāng)45，共走，共走X+Y步步由于由于XY，Y向不會(huì)連走向不會(huì)連走2步步Y(jié)向走一步時(shí)間向走一步時(shí)間 t1=1/2fg=Tg/2X向走一步時(shí)間向走一步時(shí)間 t2

9、=1/fg=Tg總時(shí)間：總時(shí)間：T=Y.Tg/2+X.Tg=Tg(X+Y/2)直線長度直線長度:22YXL合成速度合成速度:gTTLVcos2/sin1)4 .63sin(2/51cos2/sin1gVV、 4590 YX X向轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)Y向共向共X步；走步；走X或延續(xù)走或延續(xù)走Y共共Y步步)6 .26sin(2/512/cossin1VgV3.3 3.3 數(shù)字積分插補(bǔ)法數(shù)字微分分析器數(shù)字積分插補(bǔ)法數(shù)字微分分析器DDADDA特點(diǎn)：把被加工軌跡增量化、微小化，即小于一個(gè)脈沖特點(diǎn)：把被加工軌跡增量化、微小化，即小于一個(gè)脈沖當(dāng)量，按軌跡的數(shù)學(xué)規(guī)律進(jìn)展累加積分到存儲(chǔ)器當(dāng)量，按軌跡的數(shù)學(xué)規(guī)律進(jìn)展累加積分到存

10、儲(chǔ)器溢出溢出進(jìn)給脈沖，把運(yùn)動(dòng)軌跡輸入數(shù)據(jù)按給定進(jìn)給脈沖，把運(yùn)動(dòng)軌跡輸入數(shù)據(jù)按給定F值轉(zhuǎn)換值轉(zhuǎn)換成序列脈沖輸出成序列脈沖輸出一、積分原理一、積分原理物理意義：使動(dòng)點(diǎn)沿速度矢量方向上進(jìn)給物理意義：使動(dòng)點(diǎn)沿速度矢量方向上進(jìn)給幾何意義：求此函數(shù)包圍的面積幾何意義：求此函數(shù)包圍的面積niiniitxtxxdtS000t盡能夠小，取盡能夠小，取t=1這樣積分變成了求和這樣積分變成了求和開二個(gè)存放器，開二個(gè)存放器，JV被積函數(shù)存放器，放被積函數(shù)存放器，放Xi值；值；JR累加寄累加寄存器，一個(gè)全加器構(gòu)成數(shù)字積分器如圖存器，一個(gè)全加器構(gòu)成數(shù)字積分器如圖取取JR存放器容量為一單位面積值，存放器容量為一單位面積值，

11、JR溢出表一單位面積溢出表一單位面積v來一個(gè)來一個(gè)t，累加一次，累加一次vJV+JRJRv判有無溢出判有無溢出v經(jīng)過經(jīng)過N次累加到達(dá)終點(diǎn)。次累加到達(dá)終點(diǎn)。二、直線插補(bǔ)二、直線插補(bǔ)X=VX tY=VY t VX=Xe/T T總插補(bǔ)時(shí)間總插補(bǔ)時(shí)間VY=Ye/T經(jīng)經(jīng)m次累加后的坐標(biāo)值次累加后的坐標(biāo)值imiemiiimiemiitTYYYtTXXX0000令令T=N=2n=maxXe，Ye N累加器容量，累加器容量，n累加器位數(shù)累加器位數(shù)經(jīng)過經(jīng)過N次累加，次累加，X=X e，Y=Ye1、直線插補(bǔ)原理、直線插補(bǔ)原理分別為分別為X、Y開一個(gè)開一個(gè)數(shù)字積分器，由累數(shù)字積分器，由累加器和被積函數(shù)存加器和被積函

12、數(shù)存放器組成，被積函放器組成，被積函數(shù)存放器存放終點(diǎn)數(shù)存放器存放終點(diǎn)坐標(biāo)值。坐標(biāo)值。2、DDA平面直線插補(bǔ)器平面直線插補(bǔ)器3、直線插補(bǔ)計(jì)算舉例、直線插補(bǔ)計(jì)算舉例4、不同象限平面直線插補(bǔ)、不同象限平面直線插補(bǔ) 與逐點(diǎn)比較法一樣，取數(shù)據(jù)的絕對(duì)值作被積函數(shù)，與逐點(diǎn)比較法一樣，取數(shù)據(jù)的絕對(duì)值作被積函數(shù)，符號(hào)作為進(jìn)給方向控制信號(hào)。符號(hào)作為進(jìn)給方向控制信號(hào)。例例 加工直線加工直線OA，Xe=3，Ye=2 解：解： Xe=3=11BJVX Ye=2 =01BJVY 選存放器容量為選存放器容量為2，累加次數(shù)累加次數(shù)N=4累加累加次數(shù)次數(shù)nJRX+JVXJRX溢出溢出XJRY+JVYJRY溢出溢出Y100+11

13、=11000+10=100211+11=10110+10=001310+11=01100+10=100401+11=00110+10=001三、圓弧插補(bǔ)三、圓弧插補(bǔ) 以第一象限逆圓為例以第一象限逆圓為例 X2+Y2=R2xkykdtdydtdxdtdyydtdxx/022xkdtdyVykdtdxVyxX=VX t=Y KtY=VY t=XK tX、Y為動(dòng)點(diǎn)為動(dòng)點(diǎn)假設(shè)假設(shè)K=1/T=1/2n 那么那么m次累次累加后加后minmiminmixyYyxX000022例：加工圓弧例：加工圓弧AB A(4, 3) B(0, 5) 取取3位累加器，位累加器，JRX=JRY=0 ； JVX=Y=11B；J

14、VY=X=100B累加累加次數(shù)次數(shù)JRX+JVXJRX溢出溢出XJRY+JVYJRY溢出溢出Y動(dòng)點(diǎn)計(jì)算動(dòng)點(diǎn)計(jì)算1000+011=0110000+100=1000X=4 Y=32011+011=1100100+100=0001X=4 Y=43110+100=0101000+100=1000X=3 Y=44010+100=1100100+011=1110X=3 Y=45110+100=0101111+011=0101X=2 Y=56010+101=1110010+010=1000X=2 Y=57111+101=1001100+010=1100X=1 Y=58100+101=0011110+001=

15、1110X=0 Y=5直線為常值累加，圓弧為變量動(dòng)點(diǎn)坐標(biāo)累加直線為常值累加，圓弧為變量動(dòng)點(diǎn)坐標(biāo)累加直線被積函數(shù)存放器放直線被積函數(shù)存放器放Xe(Ye)，圓弧放變量，圓弧放變量Y(X)，所，所以以Y(X)值由余數(shù)存放器的溢出脈沖值由余數(shù)存放器的溢出脈沖Y(X)來修正。來修正。直線與圓弧直線與圓弧DDA區(qū)別：區(qū)別：四、改良四、改良DDA插補(bǔ)質(zhì)量的措施插補(bǔ)質(zhì)量的措施1、DDA合成速度分析合成速度分析設(shè)累加器容量設(shè)累加器容量N=2n直線，直線，fg脈沖源頻率脈沖源頻率向平均進(jìn)給比率向平均進(jìn)給比率X/N ，Y向?yàn)橄驗(yàn)閅/Nfx=fg.X/Nfy=fg.Y/N又又 Vx=60fx Vy=60fy合成速度：

16、合成速度：ggfNLyxNfV60602222yxL 直線段直線段或或R 圓弧圓弧速度變化率速度變化率V/Vg=L/N直線直線L變化范圍：變化范圍：01.414N V=01.414Vg 圓弧圓弧R變化范圍：變化范圍：01N V=01Vg2、DDA進(jìn)給速度均勻化措施進(jìn)給速度均勻化措施左移規(guī)格化左移規(guī)格化1緣由：每緣由：每t累加一次，不論行程長短，都必需完成累加一次，不論行程長短，都必需完成2n次累加，意味著行程出息給速度快，構(gòu)成短就慢，各次累加，意味著行程出息給速度快，構(gòu)成短就慢，各程序段進(jìn)給速度不一致，影響加工外表質(zhì)量。程序段進(jìn)給速度不一致，影響加工外表質(zhì)量。2DDA直線插補(bǔ)的左移規(guī)格化直線插

17、補(bǔ)的左移規(guī)格化 存放器所存數(shù)假設(shè)最高為存放器所存數(shù)假設(shè)最高為“1為規(guī)格化，為為規(guī)格化，為“0為非規(guī)格為非規(guī)格化化最小數(shù)最小數(shù) X=10000，Y=000000，90時(shí)，時(shí)，Lmin=X=2n-1=1/2.2n=1/2.N最大數(shù)最大數(shù) X=11111，Y=11111 2n-145時(shí)，時(shí)，NLnnn222) 12() 12(22maxV=(0.51.414)Vg3.4 3.4 數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)法數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)法粗插補(bǔ)：粗插補(bǔ)：CNC系統(tǒng)完成，插補(bǔ)輸出下一個(gè)插補(bǔ)周期內(nèi)各系統(tǒng)完成，插補(bǔ)輸出下一個(gè)插補(bǔ)周期內(nèi)各軸要運(yùn)動(dòng)的間隔。軸要運(yùn)動(dòng)的間隔。精插補(bǔ)：閉環(huán)或半閉環(huán)伺服系統(tǒng)的軟、硬件完成或公用精插補(bǔ)：閉環(huán)或半閉環(huán)伺

18、服系統(tǒng)的軟、硬件完成或公用硬件插補(bǔ)器。硬件插補(bǔ)器。一、數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)法原理一、數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)法原理 數(shù)據(jù)采樣法插補(bǔ)：根據(jù)用戶程序的進(jìn)給速度，將給數(shù)據(jù)采樣法插補(bǔ)：根據(jù)用戶程序的進(jìn)給速度，將給定輪廓曲線分割為每一插補(bǔ)周期的進(jìn)給段。每個(gè)插補(bǔ)周定輪廓曲線分割為每一插補(bǔ)周期的進(jìn)給段。每個(gè)插補(bǔ)周期執(zhí)行一次插補(bǔ)運(yùn)算計(jì)算下一個(gè)插補(bǔ)點(diǎn)坐標(biāo)，從而得出期執(zhí)行一次插補(bǔ)運(yùn)算計(jì)算下一個(gè)插補(bǔ)點(diǎn)坐標(biāo)，從而得出下一個(gè)插補(bǔ)點(diǎn)的指令位置。下一個(gè)插補(bǔ)點(diǎn)的指令位置。插補(bǔ)周期插補(bǔ)周期T的選擇：的選擇：1T與插補(bǔ)運(yùn)算時(shí)間的關(guān)系與插補(bǔ)運(yùn)算時(shí)間的關(guān)系 T稍大于插補(bǔ)運(yùn)算時(shí)間與完成其他實(shí)時(shí)義務(wù)所需時(shí)間之和稍大于插補(bǔ)運(yùn)算時(shí)間與完成其他實(shí)時(shí)義務(wù)所需時(shí)間之

19、和 2T與位置反響采樣周期與位置反響采樣周期t的關(guān)系的關(guān)系 T內(nèi)的進(jìn)給量便于分割，及時(shí)與實(shí)踐位置進(jìn)展比較，提內(nèi)的進(jìn)給量便于分割，及時(shí)與實(shí)踐位置進(jìn)展比較，提高跟蹤精度高跟蹤精度 T=1，2，4t (1.5，2，4ms3T與與CPU速度的關(guān)系速度的關(guān)系 插補(bǔ)占有插補(bǔ)占有CPU不能多于不能多于30%4T與精度、速度的關(guān)系與精度、速度的關(guān)系 直線插補(bǔ)：一個(gè)插補(bǔ)周期內(nèi)給出每一步長直線段與給直線插補(bǔ)：一個(gè)插補(bǔ)周期內(nèi)給出每一步長直線段與給 定直線重合，實(shí)際上不呵斥軌跡誤差。定直線重合，實(shí)際上不呵斥軌跡誤差。圓弧插補(bǔ)：內(nèi)接弦線或內(nèi)外均差弦圓弧插補(bǔ)：內(nèi)接弦線或內(nèi)外均差弦 線逼近圓弧，呵斥實(shí)際線逼近圓弧，呵斥實(shí)際

20、 軌跡誤差。如圖軌跡誤差。如圖 步距角步距角Er=r(1cos(/2)將將cos(/2)用冪級(jí)數(shù)展開用冪級(jí)數(shù)展開如如Er給定，給定，T以便于以便于FF.T=L L/rT， L ， ， Er 8!4)2/(!2)2/(11242rrerrTFer8)(2時(shí)間分割法：把加工直線或圓弧分成假設(shè)干個(gè)相等的時(shí)時(shí)間分割法：把加工直線或圓弧分成假設(shè)干個(gè)相等的時(shí)間間隔插補(bǔ)周期間間隔插補(bǔ)周期T，每一個(gè)，每一個(gè)T進(jìn)展一次插補(bǔ)計(jì)算，并進(jìn)展一次插補(bǔ)計(jì)算，并按給定的按給定的F算算T內(nèi)的進(jìn)給量內(nèi)的進(jìn)給量L，根據(jù)加工軌跡與各坐標(biāo)，根據(jù)加工軌跡與各坐標(biāo)軸的幾何關(guān)系計(jì)算各軸在一個(gè)軸的幾何關(guān)系計(jì)算各軸在一個(gè)T內(nèi)的進(jìn)給量，即一小段

21、內(nèi)的進(jìn)給量，即一小段步長數(shù)據(jù)。粗插補(bǔ)步長數(shù)據(jù)。粗插補(bǔ)二、時(shí)間分割法插補(bǔ)原理二、時(shí)間分割法插補(bǔ)原理1、時(shí)間分割法直線插補(bǔ)原理、時(shí)間分割法直線插補(bǔ)原理以插補(bǔ)周期為時(shí)間單位，那么單位時(shí)間內(nèi)挪動(dòng)的路以插補(bǔ)周期為時(shí)間單位，那么單位時(shí)間內(nèi)挪動(dòng)的路程等于速度，即輪廓步長程等于速度，即輪廓步長 l 與輪廓速度與輪廓速度 f 相等。相等。設(shè)進(jìn)給速度設(shè)進(jìn)給速度F，單位，單位mm/min，插補(bǔ)周期，插補(bǔ)周期8ms，f 的單的單位位m/8ms，l 的單位的單位m，那么，那么)(15210006081000mFFfl2、直線插補(bǔ)算法、直線插補(bǔ)算法1 原理原理 L=F.T (T插補(bǔ)周期插補(bǔ)周期)第第I個(gè)動(dòng)個(gè)動(dòng)點(diǎn)坐標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)

22、:222tan11cos taneeeeeYXXXYtancosxylxtancos1111xYyYYlXxXXiiiiiiii2插補(bǔ)步驟插補(bǔ)步驟A、插補(bǔ)預(yù)備、插補(bǔ)預(yù)備 L=F.T COS tan 每程序段運(yùn)轉(zhuǎn)一次每程序段運(yùn)轉(zhuǎn)一次B、插補(bǔ)運(yùn)算、插補(bǔ)運(yùn)算 求求Xi，Yi，每插補(bǔ)周期運(yùn)轉(zhuǎn)一次。，每插補(bǔ)周期運(yùn)轉(zhuǎn)一次。Xi =Xi-1 +XiXi =Xi-1 +XiYi =Yi-1 +Yi Yi =Yi-1 +Yi 3、圓弧插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)1原理根本思想：滿足精度，用弦進(jìn)給原理根本思想：滿足精度，用弦進(jìn)給圓弧圓弧L=F.T 用弦或切線用弦或切線根本思緒：根本思緒：Xm+1 =Xm +XmXm+1 =Xm

23、 +XmYm+1 =Ym +YmYm+1 =Ym +Ym關(guān)鍵求：關(guān)鍵求： Xm 、Ym2擴(kuò)展擴(kuò)展DDA數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)法數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)法擴(kuò)展擴(kuò)展DDA算法是在數(shù)字積分原理的根底上開展起來的算法是在數(shù)字積分原理的根底上開展起來的xdtdyVydtdxVyximiimimiimyxtxytyxxyVVV1 , 12222)(設(shè)每個(gè)插補(bǔ)周期內(nèi)走過的輪廓步長為設(shè)每個(gè)插補(bǔ)周期內(nèi)走過的輪廓步長為L，直接用數(shù)字積分法：，直接用數(shù)字積分法：221221mmmymmmmxmxyxlVVlyxyylVVlx為提高加工精度，取為提高加工精度，取一半的點(diǎn)一半的點(diǎn)B的速度參與運(yùn)算，的速度參與運(yùn)算，B點(diǎn)坐標(biāo)：點(diǎn)坐標(biāo)： 2 21

24、1mmnmmnyyyxxx調(diào)整過的計(jì)算公式為：調(diào)整過的計(jì)算公式為：yyyxxxxyxlyxyylxmmmmnnnnnn112222 三、數(shù)據(jù)采樣的終點(diǎn)判別三、數(shù)據(jù)采樣的終點(diǎn)判別 終點(diǎn)判別的普通方法終點(diǎn)判別的普通方法 每次插補(bǔ)后計(jì)算刀具中心離本程序段的終點(diǎn)間隔每次插補(bǔ)后計(jì)算刀具中心離本程序段的終點(diǎn)間隔Si直線插補(bǔ)直線插補(bǔ) 以長軸作為計(jì)算根據(jù)，設(shè)以長軸作為計(jì)算根據(jù)，設(shè)X軸為長軸為長軸軸cos1ieixxS(2) 圓弧插補(bǔ)圓弧插補(bǔ) a 、圓弧對(duì)應(yīng)的圓心角小于、圓弧對(duì)應(yīng)的圓心角小于時(shí)時(shí) 在插補(bǔ)過程中離終點(diǎn)越來越近在插補(bǔ)過程中離終點(diǎn)越來越近 對(duì)每一個(gè)插補(bǔ)點(diǎn)分別計(jì)算該點(diǎn)在對(duì)每一個(gè)插補(bǔ)點(diǎn)分別計(jì)算該點(diǎn)在X和和

25、Y向間隔終點(diǎn)向間隔終點(diǎn)的間隔，取長軸作為終點(diǎn)判別根據(jù)的間隔，取長軸作為終點(diǎn)判別根據(jù) 設(shè)某點(diǎn)設(shè)某點(diǎn)Y向距終點(diǎn)的間隔向距終點(diǎn)的間隔MP為長軸，那么為長軸，那么cos1cos1ieiyyMPSb、圓弧對(duì)應(yīng)的圓心角大于、圓弧對(duì)應(yīng)的圓心角大于時(shí)時(shí) 在插補(bǔ)過程中先離終點(diǎn)越來越遠(yuǎn)，到在插補(bǔ)過程中先離終點(diǎn)越來越遠(yuǎn)，到2R間隔后越間隔后越來越近。來越近。 當(dāng)開場(chǎng)間隔越來越遠(yuǎn)時(shí)不用進(jìn)展終點(diǎn)判別，當(dāng)間隔當(dāng)開場(chǎng)間隔越來越遠(yuǎn)時(shí)不用進(jìn)展終點(diǎn)判別，當(dāng)間隔越變?cè)叫r(shí)采用越變?cè)叫r(shí)采用 a 中的方法進(jìn)展終點(diǎn)判別。中的方法進(jìn)展終點(diǎn)判別。3.5 3.5 數(shù)控系統(tǒng)刀具補(bǔ)償和加減速控制數(shù)控系統(tǒng)刀具補(bǔ)償和加減速控制一、刀具半徑補(bǔ)償一、刀

26、具半徑補(bǔ)償 1 1、概念、概念 刀具中心的偏移量叫做補(bǔ)償量，也稱為偏置量刀具中心的偏移量叫做補(bǔ)償量，也稱為偏置量(Offset)(Offset)。 刀具半徑補(bǔ)償?shù)牧x務(wù)就是作出加上補(bǔ)償量以后的刀具刀具半徑補(bǔ)償?shù)牧x務(wù)就是作出加上補(bǔ)償量以后的刀具軌跡軌跡 作用：作用： 按零件尺寸編程按零件尺寸編程 改動(dòng)刀具半徑補(bǔ)償值，從而改動(dòng)加工余量，進(jìn)展改動(dòng)刀具半徑補(bǔ)償值，從而改動(dòng)加工余量，進(jìn)展 粗精加工粗精加工G41左左 G42 右右 G40取消取消2 2、刀補(bǔ)軌跡和轉(zhuǎn)接類型、刀補(bǔ)軌跡和轉(zhuǎn)接類型 轉(zhuǎn)接軌跡類型：轉(zhuǎn)接軌跡類型： 直直直直 直圓直圓 圓直圓直 圓圓圓圓刀補(bǔ)轉(zhuǎn)接類型：刀補(bǔ)轉(zhuǎn)接類型：(轉(zhuǎn)接處工件轉(zhuǎn)接處工

27、件內(nèi)側(cè)構(gòu)成的角度內(nèi)側(cè)構(gòu)成的角度不同不同180360縮短型縮短型 90180伸長型伸長型 090 插入型插入型3 3、刀具半徑補(bǔ)償過渡計(jì)算、刀具半徑補(bǔ)償過渡計(jì)算 1縮短型刀補(bǔ)途徑縮短型刀補(bǔ)途徑 直直直直 直圓直圓 圓圓圓圓2非縮短型非縮短型4、刀具半徑補(bǔ)償?shù)膱?zhí)行過程、刀具半徑補(bǔ)償?shù)膱?zhí)行過程 1刀補(bǔ)建立刀補(bǔ)建立 G41/G42 只能在只能在G00、G01執(zhí)行執(zhí)行非縮短型非縮短型 刀具中心將移至本段程序終點(diǎn)的刀具半徑矢量終刀具中心將移至本段程序終點(diǎn)的刀具半徑矢量終點(diǎn)點(diǎn)A 圖中圖中O-F-E為編程軌跡，為編程軌跡，OA為刀補(bǔ)建立，右補(bǔ)為刀補(bǔ)建立，右補(bǔ)償償縮短型圖中為左補(bǔ)償縮短型圖中為左補(bǔ)償 刀具中心將移至下段程序起點(diǎn)的刀具矢量半徑頂?shù)毒咧行膶⒁浦料露纬绦蚱瘘c(diǎn)的刀具矢量半徑頂點(diǎn)點(diǎn)A2 2刀補(bǔ)形狀刀補(bǔ)形狀 G00、G01、G02、G033刀補(bǔ)取消刀補(bǔ)取消 G40 是建立刀補(bǔ)的逆過程是建立刀補(bǔ)的逆過程 非縮短型非縮短型 刀具中心將自下段刀補(bǔ)吊銷段起點(diǎn)處刀具半徑矢刀具中心將自下段刀補(bǔ)吊銷段起點(diǎn)處刀具半徑矢量頂點(diǎn)量頂點(diǎn)B移至程序段編程軌跡終點(diǎn)，移至程序段編程軌跡終點(diǎn)，E-F-A為編程軌跡為編程軌跡 縮短型縮短型 直接從本段軌跡終點(diǎn)刀具半徑矢量頂點(diǎn)直接從本段軌跡終點(diǎn)刀具半徑矢量頂點(diǎn)B移至下段編程移至下段編程軌跡終點(diǎn)軌跡終點(diǎn)二、二、C功能刀具半徑補(bǔ)償功能刀具半徑