刀補(bǔ)和插補(bǔ)計(jì)算原理課件

刀補(bǔ)和插補(bǔ)計(jì)算原理§3-4刀具半徑補(bǔ)償?shù)毒甙霃窖a(bǔ)償?shù)母拍畹毒甙霃窖a(bǔ)償?shù)膱?zhí)行過程刀補(bǔ)的分類§3-7插補(bǔ)計(jì)算概述直線逐點(diǎn)比較法圓弧逐點(diǎn)比較法returnfinish刀補(bǔ)和插補(bǔ)計(jì)算原理§3-4刀具半徑補(bǔ)償?shù)毒甙霃窖a(bǔ)償?shù)母拍畎霃窖a(bǔ)償?shù)淖饔酶鼡Q刀具方便粗、精加工共用程序代碼模具加工實(shí)現(xiàn)方式要求數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)工件輪廓程序和刀具中心偏移量，自動(dòng)計(jì)算出刀具中心的運(yùn)動(dòng)軌跡。分類左刀補(bǔ)右刀補(bǔ)returnfinish刀補(bǔ)和插補(bǔ)計(jì)算原理刀具半徑補(bǔ)償?shù)膱?zhí)行過程刀補(bǔ)建立刀補(bǔ)進(jìn)行刀補(bǔ)撤銷

實(shí)線是刀具中心的編程軌跡，虛線是刀具中心的實(shí)際軌跡。刀具半徑補(bǔ)償只能在二維平面（G17、G18、G19）進(jìn)行，刀具半徑值通過刀具號(hào)來指定。刀補(bǔ)建立刀補(bǔ)撤銷刀補(bǔ)進(jìn)行yx0returnfinish刀補(bǔ)和插補(bǔ)計(jì)算原理C刀具半徑補(bǔ)償?shù)挠?jì)算

根據(jù)零件尺寸和刀具半徑計(jì)算出刀具中心的運(yùn)動(dòng)軌跡直線設(shè)L的方程為y=k1x+b1，并且直線的終點(diǎn)為A（xe,ye）,起點(diǎn)為B（xb，yb)

求出L方程為：則L’,L’’的方程分別如下：yx0ALL'RRL''returnfinish刀補(bǔ)和插補(bǔ)計(jì)算原理C刀具半徑補(bǔ)償?shù)挠?jì)算

圓?。∟R1）

設(shè)圓弧C1的方程為：

則圓弧C2的方程為：則

yx0rRreturnfinish刀補(bǔ)和插補(bǔ)計(jì)算原理刀具半徑補(bǔ)償?shù)姆诸怋刀補(bǔ)

程序的運(yùn)行是讀一段，走一段，不知下一段對(duì)本段的影響，插入圓弧過渡。需要編程人員分析過渡情況，編程處理過渡情況。ryx0returnfinish刀補(bǔ)和插補(bǔ)計(jì)算原理刀具半徑補(bǔ)償?shù)姆诸怌刀補(bǔ)

在計(jì)算本程序段刀具中心軌跡時(shí)，除了讀入本程序段編程輪廓軌跡外，還提前讀入下一程序段編程輪廓軌跡，然后根據(jù)他們之間轉(zhuǎn)接的情況，直接計(jì)算出正確的本段刀具中心軌跡，增加直線和圓弧過渡。returnfinish刀補(bǔ)和插補(bǔ)計(jì)算原理C刀補(bǔ)軌跡過渡方式和轉(zhuǎn)接類型程序段間過渡方式直線與直線轉(zhuǎn)接圓弧與圓弧轉(zhuǎn)接直線與圓弧轉(zhuǎn)接和圓弧與直線轉(zhuǎn)接程序段間轉(zhuǎn)接類型

根據(jù)兩個(gè)要進(jìn)行刀補(bǔ)的編程軌跡在轉(zhuǎn)接處工件內(nèi)側(cè)（非加工側(cè)）所形成的角度a的不同，可分為：伸長(zhǎng)型(900≤a<1800)縮短型(1800≤a<3600)插入型（插入直線、插入圓?。?00≤a<900)returnfinish刀補(bǔ)和插補(bǔ)計(jì)算原理刀具半徑補(bǔ)償舉例yx0刀具G42刀補(bǔ)建立刀補(bǔ)撤銷刀補(bǔ)進(jìn)行縮短型縮短型伸長(zhǎng)型插入型伸長(zhǎng)型縮短型returnfinish刀補(bǔ)和插補(bǔ)計(jì)算原理刀具過切

在啟動(dòng)階段開始后的刀補(bǔ)狀態(tài)中，如果存在有二段以上的沒有移動(dòng)指令或存在非指定平面軸的移動(dòng)指令，則有可能產(chǎn)生進(jìn)刀不足或進(jìn)刀超差。yx0過切returnfinish刀補(bǔ)和插補(bǔ)計(jì)算原理§3-7插補(bǔ)計(jì)算returnfinish刀補(bǔ)和插補(bǔ)計(jì)算原理概述插補(bǔ)的定義

數(shù)據(jù)密集化的過程，數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)輸入的基本數(shù)據(jù)（直線起點(diǎn)、終點(diǎn)坐標(biāo)，圓弧圓心、起點(diǎn)、終點(diǎn)坐標(biāo)、進(jìn)給速度等）運(yùn)用一定的算法，自動(dòng)的在有坐標(biāo)點(diǎn)之間形成一系列的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，從而自動(dòng)的對(duì)各坐標(biāo)軸進(jìn)行脈沖分配，完成整個(gè)線段的軌跡分析，以滿足加工精度的要求。要求：實(shí)時(shí)性好、算法誤差小、精度高、速度均勻性好數(shù)學(xué)模型：直線、圓弧、二次曲線、螺旋線、自由曲線等returnfinish刀補(bǔ)和插補(bǔ)計(jì)算原理概述分類插補(bǔ)是數(shù)控系統(tǒng)必備功能，NC中由硬件完成，CNC中由軟件實(shí)現(xiàn)，兩者原理相同。脈沖增量插補(bǔ)（基準(zhǔn)脈沖插補(bǔ)）逐點(diǎn)比較法數(shù)字積分法最小偏差法數(shù)字增量插補(bǔ)returnfinish刀補(bǔ)和插補(bǔ)計(jì)算原理逐點(diǎn)比較法

逐點(diǎn)比較法又稱區(qū)域判斷法或醉步法。廣泛應(yīng)用于兩坐標(biāo)軸聯(lián)動(dòng)的數(shù)控機(jī)床中?；驹恚涸诘毒甙匆筌壽E運(yùn)動(dòng)加工零件輪廓的過程中，不斷比較刀具與被加工零件輪廓之間的相對(duì)位置，并根據(jù)比較結(jié)果決定下一步的進(jìn)給方向，是刀具向減少誤差的方向進(jìn)給，其算法最大偏差不會(huì)超過一個(gè)脈沖當(dāng)量每進(jìn)給一步，都需要以下四個(gè)節(jié)拍：

偏差判別坐標(biāo)進(jìn)給新偏差計(jì)算終點(diǎn)判別未到終點(diǎn)到終點(diǎn)結(jié)束returnfinish刀補(bǔ)和插補(bǔ)計(jì)算原理直線逐點(diǎn)比較法直線插補(bǔ)算法分析（第Ⅰ象限）偏差判別偏差判別函數(shù)：

0yxreturnfinish刀補(bǔ)和插補(bǔ)計(jì)算原理直線逐點(diǎn)比較法算法分析坐標(biāo)進(jìn)給通常將fij>0和fij=0歸于一類處理，即fij≥0新偏差的計(jì)算

當(dāng)fi,j≥0時(shí)，向+x方向進(jìn)給，即yi+1=yi，xi+1=xi+1;fi+1,j=yi+1xe-yexi+1=yixe-ye(xi+1)=fi,j-ye當(dāng)fi,j<0時(shí)，向+y方向進(jìn)給，即yi+1=yi+1，xi+1=xi

fi+1,j=yi+1xe-yexi+1=(yi+1)xe-yexi=fi,j+xeyx0returnfinish刀補(bǔ)和插補(bǔ)計(jì)算原理直線逐點(diǎn)比較法終點(diǎn)判別總步長(zhǎng)法，∑=|xe-x0|+|ye-y0|,每走一步，∑減1，直到減為零。投影法，∑中存入|xe-x0|，|ye-y0|中較大了一個(gè)。終點(diǎn)坐標(biāo)法，∑x,∑y分別存入|xe-x0|，|ye-y0|。逐點(diǎn)比較法直線插補(bǔ)運(yùn)算舉例（第Ⅰ象限）序號(hào)偏差判別坐標(biāo)進(jìn)給新偏差計(jì)算終點(diǎn)判別

1f0=0+xf1=f0-ye=-4∑=10-1=92f1<0+yf2=f1+xe=+2∑=9-1=83f2>0+xf3=f2-ye=-2∑=8-1=74f3<0+yf4=f3+xe=+4∑=7-1=65f4>0+xf5=f4-ye=0∑=6-1=56f5=0+xf6=f5-ye=-4∑=5-1=47f6<0+yf7=f6+xe=+2∑=4-1=38f7>0+x∑=3-1=2∑=3-1=29f8<0+yf9=f8+xe=+4∑=2-1=110f9>0+xf10=f9-ye=0∑=1-1=0yx0A(6,4)returnfinish刀補(bǔ)和插補(bǔ)計(jì)算原理圓弧逐點(diǎn)比較法圓弧插補(bǔ)（第Ⅰ象限逆圓?。?/p>

NR1偏差判別：偏差判別函數(shù)圓弧上Xi2+yi2=x02+y02(xi2—xo2)+(yi2-y02)=0圓弧外圓弧內(nèi)Xi2+yi2>x02+y02Xi2+yi2<x02+y02xi2—xo2)+(yi2-y02)>0xi2—xo2)+(yi2-y02)<0yx0returnfinish刀補(bǔ)和插補(bǔ)計(jì)算原理圓弧逐點(diǎn)比較法坐標(biāo)進(jìn)給

通常將Fij=0和Fij>0歸為一類處理，都向-x方向進(jìn)給一步。新偏差的計(jì)算當(dāng)Fij≥0時(shí)，向-x方向進(jìn)給一步，則yi+1=yi，xi+1=xi-1Fi+1,j=xi+12-x02+yi+12-y02=Fi,j-2xi+1當(dāng)Fij<0時(shí)，向+y方向進(jìn)給一步，則yi+1=yi+1，xi+1=xiFi+1,j=xi+12-x02+yi+12-y02=Fi,j+2yi+1終點(diǎn)判別逐點(diǎn)比較法圓弧插補(bǔ)的終點(diǎn)判斷方法與直線插補(bǔ)相同。yx0圓弧內(nèi)圓弧外

圓弧上Fij=0Fij>0Fij<0向-x或+y方向進(jìn)給一步向-x方向進(jìn)給一步向+y方向進(jìn)給一步returnfinish刀補(bǔ)和插補(bǔ)計(jì)算原理圓弧逐點(diǎn)比較法圓弧逐點(diǎn)比較法運(yùn)算舉例

設(shè)要加工如右圖所示的第一象限逆時(shí)針圓弧AB，圓弧AB起點(diǎn)為A（4，0），終點(diǎn)為B（0，5），下面為該圓弧逐點(diǎn)比較法的插補(bǔ)運(yùn)算過程：序號(hào)

偏差判別

坐標(biāo)進(jìn)給

計(jì)算終點(diǎn)判別

1F0=0-XF1=F0-2X0+1=-9,x1=4,y1=0

∑=10-1=9

2F1=-9+yF2=F1+2y1+1=-8,x2=4,y2=1∑=9-1=8

3F2=-8+yF3=F2+2y2+1=-5,x3=4,y3=2∑=8-1=7

4F3=-5+yF4=F3+2y3+1=0,x4=4,y4=3∑=7-1=65F4=0-XF5=F4-2x4+1=-7,x5=3,y4=3∑=6-1=56F5=-7+yF6=F5+2y5+1=0,x4=3,y4=4∑=5-1=47F6=0-XF7=F6-2x6+1=-5,x5=2,y4=4∑=4-1=38F7=-5+yF8=F7+2y7+1=4,x4=2,y4=5∑=3-1=29F8=4-X