第4章數(shù)控加工1課件

作業(yè)6第356頁：6、8題第二節(jié)插補原理及插補方法插補：數(shù)據(jù)密化的過程。插補出的曲線不一定為理論曲線，可根據(jù)精度要求有限地逼近。

一、插補原理精度任何曲線都可以用很小的直線集合來表示，直線的長度越短精度越高.AEBCD直線的長度一般即為脈沖當量。脈沖當量δ：一個脈沖信號，機床移動部件的位移量。常用的有0.01mm/p、0.005mm/p、0.001mm/p；國外先進的為0.0001mm/p以下。機床精度指標主要精度指標：定位精度和重復定位精度。（1）定位精度（2）重復定位精度如：對加工中心的精度要求1）定位精度普通級：0.01mm～0.005mm/300mm

精密級：0.005mm～0.0015mm/全行程2）重復定位精度均為0.005～0.001mm

一次性定位時，實際定位位置與要求的定位位置的距離偏差；

重復定位時，實際位置落在某一范圍內的精度；作業(yè)7何謂脈沖當量、定位精度、重復定位精度？二、插補方法

1.逐點比較法（1）基本原理逐點比較法是以區(qū)域判別為特征,將每加工點的瞬時坐標與規(guī)定的圖形軌跡相比較，作偏差判斷，若加工點在線內，下一步向線外走；若加工點在線外，下一步向線內走，若加工點在圖形上，下一步則按規(guī)定走。其最大偏差不超過一個脈沖當量。

2.數(shù)字積分法（2）插補方式直線插補圓弧插補（3）插補節(jié)拍1）直線插補

a）計算運動總步數(shù)：n=|Xe-Xo|+|Ye-Yo|F0=0（3）插補節(jié)拍1）直線插補注意：象限不同，走的方向也不同。若點在直線的上方：

F>0，向+x方向走；若點在直線的下方：

F<0，向+y方向走；若點在直線上：

F=0，向+x方向走。),(-=eexyyxyxF若某處有Fm＜0，應沿+Y方向走一步到達新點(Xm,Ym+1)，則新偏差為：若某處有Fm≥0，應沿+X方向走一步到達新點(Xm+1,Ym)，則新偏差為：Fm+1=XeYm?Xm+1Ye?=?XeYm?(Xm+1)Ye?=Fm?Ye

Fm+1=XeYm+1?XmYe=Xe(Ym+1)?XmYe=Fm+Xe

（3）插補節(jié)拍1）直線插補Fm+1=Fm?Ye

Fm+1=Fm+Xe

（3）插補節(jié)拍1）直線插補b）終點判別：n=0（每走一步n=n-1）節(jié)拍判別函數(shù)進給方向新偏差計算坐標值計算終點判別起始

F0=0（0，0）

n=Xe+Ye=6

1

F0=0

+X

F1=F0-Ye=-2（1，0）

n=6-1=5

2

F1=-2<0

+Y

F2=F1+Xe=2（1，1）

n=5-1=4

3

F2=2>0

+X

F3=F2-Ye=0（2，1）

n=4-1=3

4

F3=0

+X

F4=F3-Ye=-2（3，1）

n=3-1=2

5

F4=-2<0

+Y

F5=F4+Xe=2（3，2）

n=2-1=1

6

F5=2>0

+X

F6=F5-Ye=0（4，2）

n=1-1=0插補節(jié)拍表例1：直線O(0,0)→E(4,2)，則插補節(jié)拍表為：同理，可以寫出第二、三、四象限的直線插補公式插補流程Fm+1=Fm?YeFm+1=Fm+Xen=|Xe-Xo|+|Ye-Yo|；F0=0（3）插補節(jié)拍2）圓弧插補注意：象限不同，走的方向也不同。若點在圓外：

F>0，向-x方向走；若點在圓內：

F<0，向+y方向走；若點在圓上：

F=0，向-x方向走。1象限逆圓)y(x)y(xF2o2o2i2i+-+=（3）插補節(jié)拍2）圓弧插補設某個當前點（Xi,Yj）的對應判別式為：

當前點沿-X方向走一步：當前點沿＋Y方向走一步：（3）插補節(jié)拍2）圓弧插補

a）計算運動總步數(shù)：b）終點判別：n=0（每走一步n=n-1）n=|Xe-Xo|+|Ye-Yo|

例2：插補從點O（4，1）到點E（1，4）的逆圓弧。坐標變化為：x=x－1,y=y+1同理，可以寫出第二、三、四象限的逆圓和順圓的圓弧插補公式插補節(jié)拍表作業(yè)8：采用逐點比較法插補第一象限從點A（10，0）到點B（6，8）的逆圓弧，請按照下表格式完成插補過程，并在右圖上繪制插補軌跡。規(guī)定偏差函數(shù)值F=0時，向-x方向走。

2.數(shù)字積分法特點：是建立在數(shù)字積分器(DigitalDifferentialAnalyzer,DDA)基礎上的一種插補算法，其最大特點是脈沖分配均勻，易于實現(xiàn)多坐標插補聯(lián)動，在輪廓控制數(shù)控系統(tǒng)中具有較好的優(yōu)勢。JV：被積函數(shù)寄存器QJ：與門（全加器）

JR：累加寄存器(又稱余數(shù)寄存器)一般設余數(shù)寄存器JR的容量作為一個單位面積值，累加值超過一個單位面積，即產生一個溢出脈沖。(JV)+(JR)(JR)△S數(shù)字積分器的工作原理數(shù)字積分法直線插補OXYA(Xe,Ye)VxVyVM積分累加此積分值等于由O到A的坐標增量，因積分是從原點開始的，所以坐標增量即是終點坐標。若取t為一個時間脈沖時間間隔，即t=1,則選擇k時應使每次增量△x和△y均小于1個脈沖當量，以使在各坐標軸每次分配進給脈沖時不超過一個當量，即xe及ye的最大允許值，受到寄存器容量限制，設寄存器的字長為N，則xe及ye的最大允許值為：

2N-1

若要滿足則若取則由于n為累加次數(shù)注：已設t=1函數(shù)的積分運算變成了變量的累加運算，如果k足夠小時，則累加求和運算代替積分運算所引入的誤差可以不超過所允許的誤差。JV：被積函數(shù)寄存器QJ：與門（全加器）

JR：累加寄存器(又稱余數(shù)寄存器)一般設余數(shù)寄存器JR的容量作為一個單位面積值，累加值超過一個單位面積，即產生一個溢出脈沖。(JV)+(JR)(JR)△S數(shù)字積分法第一象限直線插補法程序框圖插補開始m0JVXXe,JRX0JVYYe,JRY0JRX

JRX+JVX

JRX2NX方向進給JRX

JRX-2NJRY

JRY+JVY

JRY2NY方向進給JRY

JRY-2Nmm+1m=2N插補結束NYNYNY例3、設有一直線OE，起點坐標O(0，0)，終點坐標為E（4，3），累加器和寄存器的位數(shù)為3位，其最大可寄存數(shù)值為7（JR≥8時溢出）。若用二進制計算，起點坐標O（000，000），終點坐標E（100，011），J≥1000時溢出。試采用DDA法對其進行插補。作業(yè)9：如圖所示，被加工直線的終點坐標為（6，4），請寫出數(shù)字積分法插補計算過程，并在圖中添加軌跡。累加器和寄存器的位數(shù)為4位.數(shù)字積分法圓弧插補（自學）OXYA(X0,Y0)B(Xe,Ye)M(Xi,Yi)VVxVyXiYiR第一象限逆圓插補圖中參數(shù)有下述相似關系公式對照則設DDA圓弧插補與DDA直線插補累加運算公式對照DDA圓弧插補累加運算公式DDA直線插補累加運算公式X軸被積函數(shù)寄存器（Yi）X軸積分累加器Y軸積分累加器Y軸被積函數(shù)寄存器（Xi）X軸溢出脈沖Y軸溢出脈沖插補控制脈沖

+1

-1數(shù)字積分圓弧插補框圖統(tǒng)計進給脈沖總數(shù)判別終點；

直線插補圓弧插補統(tǒng)計累加次數(shù)判別終點；X、Y方向插補時分別對Xe,

Ye累加；X、Y方向插補時分別對Yi和Xi累加；X、Y方向進給（發(fā)進給脈沖）后，被積函數(shù)寄存器Jx、Jy內容(Xe,Ye)不變；X、Y方向進給（發(fā)進給脈沖）后，被積函數(shù)寄存器Jx、Jy內容(Yi,Xi)必須修正，即當X方向發(fā)脈沖時，Y軸被積函數(shù)寄存器Jy內容(Xi)減1（∵NR1）,當Y方向發(fā)脈沖時，X軸被積函數(shù)寄存器Jx內容(Yi)加1。數(shù)字積分直線插補與圓弧插補的區(qū)別經常不斷地學習,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量StudyConstantly,AndYouWillKnowEve