数控技术第4章讲义

1、授课人：授课人： 范晋伟范晋伟单单 位：北京工业大学位：北京工业大学日日 期：期：20112011年年1010月月1 1日日第一节第一节 概述概述一、概述 p在数控机床中，刀具的最小移动单位是脉冲当量，数控机床的刀具不能严格地沿着所加工的曲线运动，只能用折线轨迹逼近所加工的曲线。p数控系统依照一定的方法确定刀具运动轨迹的过程叫插补。p实际中，用的比较多的是逐点比较插补法和数字积分插补法。第二节第二节 逐点比较插补法逐点比较插补法逐点比较插补法：逐点比较插补法：逐点比较刀具与所加工曲线的相对位置，确定刀具的进给方向，以加工出所需的零件轮廓。用逐点比较插补法前，首先要根据曲线的形状构造一个函数F(

2、x,y)，该函数的正、负、零值要能够反映出刀具与所加工曲线的相对位置关系：刀具在曲线下方刀具在曲线上刀具在曲线上方0,F0,F0,Fyxyxyx由于F(x,y)反映了刀具偏离曲线的情况，因此被称为偏差函数第二节第二节 逐点比较插补法逐点比较插补法逐点比较插补法的一个插补循环包括四个节拍：逐点比较插补法的一个插补循环包括四个节拍：第二节第二节 逐点比较插补法逐点比较插补法一一 逐点比较直线插补法逐点比较直线插补法XYA(Xa,Ya)OyxP ,yxT,1 偏差函数的构造偏差函数的构造第二节第二节 逐点比较插补法逐点比较插补法一一 逐点比较直线插补法逐点比较直线插补法2 偏差计算与进给方向的确定偏

3、差计算与进给方向的确定1）插补开始前，刀具位于直线起点0; 000yx0),(00000aayxxyyxF2）在某时刻，刀具到达任意点iiyxP,( ,)iiiiaiaF x yy xx yXYA(Xa,Ya)OiiyxP,第二节第二节 逐点比较插补法逐点比较插补法一一 逐点比较直线插补法逐点比较直线插补法2 偏差计算与进给方向的确定偏差计算与进给方向的确定（1）若此时刀具在直线上方：0),(aiaiiiiyxxyyxF 此时令刀具沿+X方向进给一步 进给前后刀具坐标的关系为：XYA(Xa,Ya)OiiyxP,iiiiyyxx111 进给后的偏差函数为：aiiiaaiaiaiaiaiaiiii

4、yyxFyyxxyyxxyyxxyyxF),() 1(),(11111第二节第二节 逐点比较插补法逐点比较插补法一一 逐点比较直线插补法逐点比较直线插补法2 偏差计算与进给方向的确定偏差计算与进给方向的确定（2）若此时刀具在直线下方： 此时令刀具沿+Y方向进给一步 进给前后刀具坐标的关系为：111iiiiyyxx 进给后的偏差函数为：0),(aiaiiiiyxxyyxFaiiiaaiaiaiaiaiaiiiixyxFxyxxyyxxyyxxyyxF),(1),(11111）（XYA(Xa,Ya)OiiyxP,第二节第二节 逐点比较插补法逐点比较插补法一一 逐点比较直线插补法逐点比较直线插补法2

5、 偏差计算与进给方向的确定偏差计算与进给方向的确定以上两个计算公式构成了偏差函数的完整递推计算公式以上两个计算公式构成了偏差函数的完整递推计算公式与原始偏差函数计算公式相比具有：与原始偏差函数计算公式相比具有：1）只用加减法，不用乘除，计算简洁快速）只用加减法，不用乘除，计算简洁快速2）只用到直线的终点坐标，插补中不需要计算和保留刀具的中间）只用到直线的终点坐标，插补中不需要计算和保留刀具的中间位置坐标，运行速度快位置坐标，运行速度快aiiiyFFXF-; 01aiiixFFYF1; 0总结：第二节第二节 逐点比较插补法逐点比较插补法一一 逐点比较直线插补法逐点比较直线插补法3终点判别终点判别

6、根据刀具加工完直线沿根据刀具加工完直线沿X轴、轴、Y轴应走的总步数判别终点轴应走的总步数判别终点从直线的起点（从直线的起点（0,0），移动到终点），移动到终点A(xa,ya)，刀具沿，刀具沿X轴所走的步轴所走的步数为数为xa，刀具沿，刀具沿Y轴所走的步数为轴所走的步数为ya；刀具加工完直线沿刀具加工完直线沿X轴、轴、Y轴应走的总步数轴应走的总步数N为：为：aayxN刀具运动到刀具运动到P（xi,yi）时，直线沿）时，直线沿X轴、轴、Y轴已走的总步数轴已走的总步数n为：为：iiyxn因此，终点判别条件为：因此，终点判别条件为：nN 第二节第二节 逐点比较插补法逐点比较插补法一一 逐点比较直线插补

7、法逐点比较直线插补法4 插补程序举例插补程序举例第二节第二节 逐点比较插补法逐点比较插补法一一 逐点比较直线插补法逐点比较直线插补法例4-1 需加工的直线如图所示，试用逐点比较法对该直线进行插补，并画出插补轨迹。（10,5)第二节第二节 逐点比较插补法逐点比较插补法一一 逐点比较直线插补法逐点比较直线插补法例4-1 需加工的直线如图所示，试用逐点比较法对该直线进行插补，并画出插补轨迹。第二节第二节 逐点比较插补法逐点比较插补法一一 逐点比较直线插补法逐点比较直线插补法例4-1 需加工的直线如图所示，试用逐点比较法对该直线进行插补，并画出插补轨迹。第二节第二节 逐点比较插补法逐点比较插补法一一

8、逐点比较直线插补法逐点比较直线插补法5 性能分析性能分析（1）进给速度XYA(Xa,Ya)OlvlNvflfvN第二节第二节 逐点比较插补法逐点比较插补法一一 逐点比较直线插补法逐点比较直线插补法5 性能分析性能分析（2）能插补的最大直线尺寸XYA(Xa,Ya)Olv若插补器所用的偏差函数寄存器是n位的，最高为用于存储“ ”号，则插补函数寄存器所能存储的最大数为：231022.22nnnS121nnMAXSF第三节第三节 进给信号的产生进给信号的产生p数控机床的每个坐标轴需要两个进给信号：数控机床的每个坐标轴需要两个进给信号： 一个方向信号，一个进给量信号一个方向信号，一个进给量信号p在软件插补器中，设置了一个进给控制字（在软件插补器中，设置了一个进给控制字（FCW），其作用是保），其作用是保存插补过程中产生的进给信号。存插补过程中产生的进给信号。第三节第三节 进给信号的产生进给信号的产生用软件将用软件将