數(shù)控系統(tǒng)中的逐點(diǎn)比較法和DDA運(yùn)算過程ppt課件

1、在古代取得巨大成就的人不僅有超越的天賦，而且有毅力和毅力。蘇軾，1。數(shù)控系統(tǒng)工作過程，解碼，速度計(jì)算，插補(bǔ)，輸入，運(yùn)動(dòng)軌跡計(jì)算，位置控制，輸入輸出處理，2，單元三插補(bǔ)運(yùn)算，3。在數(shù)控加工中，運(yùn)動(dòng)軌跡的起點(diǎn)坐標(biāo)、終點(diǎn)坐標(biāo)和曲線方程是眾所周知的。如何使切割運(yùn)動(dòng)沿著預(yù)定的軌跡移動(dòng)？根據(jù)這些信息，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)計(jì)算每個(gè)中間點(diǎn)的坐標(biāo)，這通常稱為“插補(bǔ)”。插值本質(zhì)上是根據(jù)有限的信息完成“數(shù)據(jù)點(diǎn)加密”的工作。4。逐點(diǎn)比較法，數(shù)字積分法，時(shí)間分割法，擴(kuò)展的數(shù)據(jù)分析方法，5。逐點(diǎn)相對(duì)法，基本原理：每一步都要與理論加工軌跡進(jìn)行比較，比較結(jié)果決定下一步的進(jìn)給方向。進(jìn)給原理：接近理論軌跡，向加工終點(diǎn)移動(dòng)。AB是圖中要插

2、值的曲線。逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)前，應(yīng)根據(jù)AB的形狀構(gòu)造函數(shù)。F=F(x，y) x，y是刀具的坐標(biāo)。函數(shù)f的正負(fù)必須反映刀具和曲線之間的相對(duì)位置關(guān)系。讓這個(gè)關(guān)系成立，因?yàn)閒 (x，y)反映了刀具與曲線的偏差，它被稱為偏差函數(shù)。一個(gè)插補(bǔ)周期由四個(gè)工作節(jié)拍組成：偏差判別、進(jìn)給、偏差計(jì)算和終點(diǎn)判別。各節(jié)拍功能：偏差判別、進(jìn)給、偏差計(jì)算、終點(diǎn)判別、判斷正負(fù)偏差功能，確定刀具相對(duì)于加工曲線的位置，并根據(jù)前一節(jié)拍的判斷結(jié)果確定刀具的進(jìn)給方向。如果偏差函數(shù)F(x，y)小于零，則刀具低于曲線(點(diǎn)P0)。請(qǐng)回答，為了使刀具向曲線靠近，向曲線的末端移動(dòng)，刀具應(yīng)該沿著X軸還是Y軸走一步？如果偏差函數(shù)大于零怎么辦？等于零？進(jìn)

3、給后，計(jì)算刀具在新位置的偏差值，為下一個(gè)插補(bǔ)周期做準(zhǔn)備，并判斷刀具是否到達(dá)曲線的終點(diǎn)。如果到達(dá)終點(diǎn)，插值結(jié)束；如果沒有到達(dá)，返回到節(jié)拍1繼續(xù)插值，7。線性插補(bǔ)，即如果刀具在某一時(shí)刻移動(dòng)到P(，Yi)的偏差函數(shù)為Fi，則f的值稱為該點(diǎn)的“偏差值”，偏差函數(shù)8，9決定進(jìn)給方向和偏差。如果點(diǎn)P在直線上或在(F0)以上，脈沖應(yīng)該在X方向發(fā)送。當(dāng)點(diǎn)p低于直線(F0)時(shí)，刀具在y方向上進(jìn)一步向前移動(dòng)。10，直線插補(bǔ)計(jì)算過程，當(dāng)偏差值F 0時(shí)，刀具從當(dāng)前加工點(diǎn)向前移動(dòng)到y(tǒng)，當(dāng)它到達(dá)新的加工點(diǎn)時(shí)，新的加工點(diǎn)的偏差值為，并且新的加工點(diǎn)的偏差值可以從前一點(diǎn)的偏差值推導(dǎo)出來：當(dāng)偏差值F 0時(shí)，刀具從當(dāng)前加工點(diǎn)向前移

4、動(dòng)到x，當(dāng)它到達(dá)新的加工點(diǎn)時(shí)，新的加工點(diǎn)的偏差值為，11，并且判斷終點(diǎn)。這樣，可以根據(jù)插補(bǔ)周期數(shù)I是否等于刀具沿x軸和y軸進(jìn)給的總步數(shù)N來判斷終點(diǎn)，即直線加工結(jié)束的條件是i=N，12，插補(bǔ)程序、插補(bǔ)時(shí)鐘、F0？進(jìn)給方向x，進(jìn)給方向Y，Y，插補(bǔ)結(jié)束，N，Y，N，右圖是逐點(diǎn)比較法直線插補(bǔ)的流程圖。n是插值周期數(shù)，F(xiàn)i是第一個(gè)插值周期的偏差函數(shù)值。13，示例：逐點(diǎn)比較法加工直線OA，繪制插補(bǔ)軌跡。14，解：插值運(yùn)算過程見表，15，插值軌跡，16，計(jì)算過程，線性插值，逐點(diǎn)比較法，偏差函數(shù)，17，圓弧插值，逐點(diǎn)比較法的偏差判別式定義為：18，正脈沖(y)應(yīng)發(fā)送到y(tǒng)軸，在圓弧外走一步。像我一樣，討論，21

5、，22，A，B，X，Y，O，(6，0)，(0，6)，插補(bǔ)軌跡，23，圓弧插補(bǔ)，計(jì)算過程，偏差函數(shù)2。如何完成其他象限圓弧的插補(bǔ)？(弧線穿過象限)，25，2。數(shù)字積分法數(shù)字微分分析儀，26。讓待加工的直線OE、Vx、Vy代表刀具在x和y方向上的移動(dòng)速度，刀具在x和y方向上的移動(dòng)距離的微小增量為：假設(shè)進(jìn)給速度v是均勻的(v是常數(shù))，對(duì)于直線函數(shù)，Vx和Vy也是常數(shù)，即線性插值，原理，27，每個(gè)坐標(biāo)軸的位移為， 從直線的起點(diǎn)到終點(diǎn)的過程可以看作是每個(gè)坐標(biāo)軸以每單位時(shí)間間隔t的增量kxe和kye同時(shí)累積的過程。 線性插值器由兩個(gè)數(shù)字積分器組成，每個(gè)坐標(biāo)的積分器由一個(gè)累加器和一個(gè)被積函數(shù)寄存器組成。結(jié)束

6、坐標(biāo)值存儲(chǔ)在被積函數(shù)寄存器中。29，端點(diǎn)判別，經(jīng)過計(jì)算，刀具從原點(diǎn)到達(dá)端點(diǎn)的累計(jì)次數(shù)為m=2n，因此可以設(shè)置一個(gè)n位數(shù)的端點(diǎn)計(jì)數(shù)器re來記錄累計(jì)次數(shù)。插值前復(fù)位。插值運(yùn)算開始后，每一次加法運(yùn)算的Re將增加1。當(dāng)記錄2n個(gè)數(shù)字時(shí)，操作將停止，插補(bǔ)將完成。工作過程如下：每個(gè)插值脈沖都被發(fā)送(即，一個(gè)t到來)，使得kxe和kye在它們各自的累加器中累加一次，累加結(jié)果是否有溢出脈沖x(或y)取決于累加器的容量2n以及kxe和kye的大小。30，DDA直線插補(bǔ)流程圖，31，示例，示例：為了插補(bǔ)所示的直線軌跡OA，起點(diǎn)坐標(biāo)為O(0，0)，終點(diǎn)坐標(biāo)為A(5，3)，如果被積函數(shù)寄存器Rx和ry、余數(shù)寄存器Ra

7、x和Ray以及終點(diǎn)計(jì)數(shù)器Re都是三位二進(jìn)制寄存器。請(qǐng)寫出插補(bǔ)過程，畫出DDA線性插補(bǔ)軌跡。注：在插值之前，Rax、Ray和Re為零，Rx和Ry分別存儲(chǔ)xe=5和ye=3，它們始終保持不變。32，DDA線性插值過程，33，DDA線性插值過程，34，DDA線性插值過程，35，DDA線性插值過程，36，DDA線性插值過程，37，Y方向移動(dòng)距離的微小增量為：對(duì)于圓弧，有以下關(guān)系，代入上述方程得到圓弧插值原理，然后，39，40，41，1。被積函數(shù)寄存器Rx和Ry與坐標(biāo)軸X之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系與線性插值相反。與線性插值的區(qū)別，2。存儲(chǔ)在被積函數(shù)寄存器Rx和Ry中的數(shù)據(jù)是與刀具位置相關(guān)的移動(dòng)點(diǎn)坐標(biāo)，而不是常數(shù)。有

8、了插值過程，數(shù)據(jù)內(nèi)容應(yīng)該及時(shí)得到修正。端點(diǎn)判別，線性插值累加次數(shù)m=2n，圓弧插值使用兩個(gè)端點(diǎn)計(jì)數(shù)器同時(shí)對(duì)兩個(gè)坐標(biāo)軸進(jìn)行插值，42，DDA圓弧插值流程圖，43，示例，示例：插值反弧軌跡se，起始坐標(biāo)為S(4，0)，結(jié)束坐標(biāo)為E(0，4)。如果被積函數(shù)寄存器Jvx和Jvy以及余數(shù)寄存器JRX和JRx，請(qǐng)寫出插值過程并畫出DDA線性插值軌跡。注：插值前，JRx和JRy為零，J x和J y為4，Jvx和Jvy分別以ys=0和xs=4存儲(chǔ)。44，DDA圓弧插值過程，45，插值軌跡，46，左移歸一化，即，存儲(chǔ)在被積函數(shù)寄存器中的坐標(biāo)數(shù)據(jù)的第一個(gè)零被去除，成為歸一化數(shù)，然后累加。被積函數(shù)的值太小，多次累加溢出一個(gè)脈沖，速度慢，插值效率低。47、半加載法，即積分累加器的預(yù)置初始值為2n-1而不是0，從而提前溢出