第六讲 插补的基本原理.ppt

1、数据采样插值的基本原理(数字增量插值)由两部分插值算法组成。第一个是粗糙插值。也就是说，将被加工零件的轮廓曲线分割为插值取样周期的进给阶段L。在每个插值循环中，插补器被调用一次，以计算下一进给循环的每个轴必须移动的增量段X、Y等。第二种是精细插值：基于通过粗糙插值计算的所有小直线段执行“数据点密集”操作。牙齿步长等于直线的脉冲增量插值。2.4小时分割插值，时间分割插值每T(单位为：毫秒)执行插值。首先，根据加工命令的进给率F(单位为：mm/min)计算每个期间的轮廓步距L，从而计算每个轴的进给率x和y。控制x和y轴分别进给速度x/T和y/T，到达下一个插值点。(单位为3360m/ms)，时间分

2、割直线插补原理，OP是加工的直线，刀具必须沿OP以速度F(单位为：mm/min)进给，并将插值周期设置为T(单位为：ms)。(公式1)，将Pi(xi，yi)设置为插值点，Pi 1是下一个插值点，段PiPi 1的长度为l，可以从图中获得：任意t，(公式2)，公式1先计算xi。当时必须选择公式2。时间分割圆弧插补原理，圆弧AB是加工曲线，直线Pi Pi 1是此次插值的合成进给量，D是直线Pi Pi 1的中点，近似误差。是用等长的内接弦近似圆弧。也就是说，如果在每个插值循环期间计算x、y轴进给，并控制轴同时进给，则生成的运动轨迹为弦。yi和都未知，因此需要近似处理。由于r，可以使用r代替r。l由于牙

3、齿较小，因此可以使用yi-1代替yi。由下而上，yi-1最后一个插值操作的合成进给是Y轴上的分量。(公式1)，(公式2)，当时公式2，2.5刀具半径补偿，数控系统中的刀具控制基于刀柄参照点，零件加工程序提供零件轮廓轨迹，但实际上是使用刀尖加工的，因此需要在刀柄的参照点和加工刀具的刀尖之间进行位置偏置操作。牙齿位置偏置由两部分组成：刀具长度补偿和刀具半径补偿。第一，刀具补偿原理，对于铣削刀具，只有刀具半径补偿。对于车削刀具，需要两个坐标长度补偿和刀具半径补偿。2.5刀具半径补偿，2，刀具半径补偿的基本概念，加工零件外轮廓时，刀具牙齿有一定半径(例如铣削刀具半径或线切割机的钼丝半径等)，粗加工或半

4、精加工时还保留一定的加工馀量，使刀具中心的运动轨迹与加工零件的轮廓轨迹不一致，加工内部轮廓时刀具中心向零件内部偏移一定距离。加工外轮廓时，刀具中心偏移零件外部一定距离。零件轮廓轨迹、刀具半径补偿由机床数控系统自动执行。ISO标准：沿零件轮廓轨迹，刀具中心轨迹位于程式设计轨迹进度方向左侧时，称为左刀具补偿，显示为G41。刀具中心轨迹位于程式设计轨迹前方向的右侧时，称为右刀具补偿，显示为G42。G41、G42、零件轮廓加工期间，刀具半径补偿过程分为三个阶段：刀具半径补偿是在刀具接近工件时创建的，它相对于编程轨迹向左或向右偏移G41或G42确定的刀具半径，刀具半径补偿只能在G00或G01的程序段中，

5、如果为刀具半径补偿设置了刀具半径补偿，则刀具半径补偿将保持补偿状态，直到取消刀具半径补偿为止。刀具半径补偿在刀具从工件退出并返回原点的同时，使用G40取消刀具半径补偿。刀具半径补偿注销只能在G00或G01的节目段上执行。2.5刀具半径补偿、3、刀具半径补偿方法的特征是刀具中心轨迹各段之间的连接均为弧。牙齿修正方法计算简单，但存在以下不可避免的问题：加工外部轮廓尖角时，刀具中心在连接弧轮廓尖角时始终处于切削状态，并以小圆角加工零件的轮廓尖角。加工内部轮廓时，程序员必须插入大于刀具半径的过渡弧(例如图中的弧AB)。忽略会发生过切现象。(1)B功能刀具半径补偿，补偿的刀具中心的运动路径平行于原始线，

6、只需计算刀具中心轨迹的起始和终止坐标值。X，o，Y，如图所示，加工的善意起始和结束坐标已知。假设在加工上一过程段后，刀具中心O1点的坐标已知，并且刀具半径为r。现在，在计算右侧刀具补偿后，必须计算线O1A1的结束坐标A1(x1，y1)。b功能刀具半径补偿直线加工时的刀具半径补偿计算，X，o，Y，线AA1设置为每个轴的投影X和Y，补偿的刀具中心的运动路径是与零件轮廓(弧)同心的弧，只需计算刀具中心轨迹的起始和终止坐标值以及刀具补偿后的弧半径值。假设、x、o、y、在上一过程段结束后刀具中心m的坐标已知。加工圆弧时，要实现刀具半径补偿，必须在圆弧加工完成后获取刀具中心的坐标n。b功能刀具半径补偿圆弧

7、加工时的刀具半径补偿计算，X，o，Y，也就是说，首先处理牙齿段，然后根据下一段的方向确定刀具中心轨迹各段之间的转换状态，以完成牙齿段的补充操作，然后从节目段缓存中读取下一段，从而完成第二段的补充轨迹。程序按顺序进行，直到结束。(2)C功能刀具半径补偿，b功能刀具半径补偿在处理刀具中心轨迹时使用读取、计算、再走一点的方法。这样就无法预测刀具半径补偿导致的下一个加工轨迹对牙齿牙齿段的加工轨迹的影响。由弧和线组成的编程轨迹有三种茄子连接方法。要实现直线和直线的连接，直线和圆弧的连接，圆弧和圆弧的连接，c函数刀具半径补偿两阶段程序设计轨迹的连接方式，以及c函数刀具的半径补偿，必须首先确定相邻两阶段程序

8、设计轨迹的连接方式，然后确定相应刀具中心轨迹的转换形式。c功能刀具半径补偿的转换形式与向量角度相关。向量角度是工件旋转时未加工的两个面方向的角度。，这称为缩短转换。此时，如果180 360，C功能刀具半径补偿G41线与直线连接，则这种转换方法称为拉伸转换，因为拉伸转换，刀具中心的运动轨迹JB和DK在C点相交，刀具的实际操作轨迹为JCK，并且相对于编程轨迹增加了直线CB和DC。此时，90 180，插入转换，也就是说，刀具中心的实际操作轨迹是JBCCDK。这种转换方法称为插入转换。此时，已知为0 90，拉伸交点c的坐标计算，1，2，AB=AD=r，因此c函数刀具半径修正转换交点计算，2.1概述两点到点比较法2.3数值积分点比较法圆弧插补，按点计算阐述了数字积分插值法和时间分配法的区别和优劣。2.4小时分割方法、2.5刀具半径补偿、刀具补