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加工中心数控系统的插补原理——(二)
日期:2010年01月25 来源:
沈阳第一机床厂
关键字:加工中心
逐点比较法圆弧插补
1.逐点比较法圆弧插补计算原理
(1)偏差计算公式 下面以第一象限逆圆为例讨论圆弧插补的偏差计算公式。
加工中心
要加工一段圆弧/49,设圆弧的圆心在坐标原点,
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已知圆弧的起点d(z。,丁。),终点为D(z。,丁,),圆弧半径为及。令瞬时加工点(动点)为m(z,,丁。),它到圆心的距离为只mo从图上可以看出,加工点m可能有三种位置,即圆弧上、圆弧内或圆弧外。
由此可知,新点的偏差值可由前一点的偏差及前一点的坐标计算得到。式中只有乘2运算及加减运算,避免了平方运算,因而,大大的简化了计算。因为加工是从圆弧的起点开始,加工中心起点的偏差芦o:0,所以新加工点的偏差总可以根据前一点的数据计算出来。
(2)终点判别方法 不跨象限的圆弧插补其终点判别方法与直线插补的方法基本相同。可将X、r轴进给数总和存人一个计数器2,2二Ix。—z。I+I丁。—/o l,每进给一步,2减1,当2二0时,发出停止信号。
(3)圆弧插补计算的步骤 圆弧插补的计算步骤与直线插补计算机床电器步骤基本相同,但由于其新点的偏差计算公式不仅与前一点偏差有关,还与前一点坐标有关,故在新点偏差计算的同时要进行新点坐标计算,以便为下广新点的偏差计算作好准备。对于不过象限的圆弧插补来说,其步骤可分为偏差判别加工中心、坐标进给、新点偏差计算、新点坐标计算及终点判别五个步骤。当然,对于过象限的圆弧加工,其步骤就要加上过象限判别了。
2.四个象限圆弧插补计算
为叙述方便,用SRl、SR2、SR3、SR4分别表示第一、二、三、四象限的顺圆弧;用NRl、NR2、NR3、NR4分别表示第一、二、三、四象限的逆圆弧。
与直线插补相似,如果插补计算都用坐标的绝对值进行,将进给方向另做处理,那么,四个象限的圆弧插补计算即可统一起来,插补运算就变得简单多了。从图1-6可以看出,SRl、NR2、SR3、NR4的插补运动趋势都是使X轴坐标绝对值增加,r轴坐标绝对值减小,这几种圆弧的插补计算公式是一致的,以SRl为代表。NRl、SR2、NR3、SR4插补运动趋势都是使X轴坐标绝对值减小、y轴坐标绝对值增加,这四种圆弧插补计算公式也是机床电器一致的,以NRl为代表。
第一象限逆圆弧NRl的插补运算。每进给一步动点坐标z,加工中心的绝对值减小,丁-的绝对值增加。
由逐点比较法插补原理可以看出,逐点比较插补法的特点是以阶梯折线来逼近直线和圆弧等曲线的,它与理论要求的直线或圆弧之间的最大误差为一个脉冲当量。因此只要把脉冲当量取得足够小,就可达到较高的加工精度要求。并且,每插补一次只能一个坐标轴进给,坐标轴不能联动。
8方向逐点比较插补法
上面阐述的逐点比较插补法是只在+J、 —X、 十r、机床电器 —r4个方向进给的,通常称之为4方向逐点比较法,8方向逐点比较法是在4方向逐点比较插补法的基础上产生的一种逐点比较补插法,与4方向逐点比较插补法相比,它不仅以十X、 —又、 +r、 —r作为进给方向,而且两个坐标可以同时进给,加工中心即四个合成方向+X+r、 —X+r、 —J—r、 十X—r也可作为进给方向。8方向逐点比较插补法逼近误差小于半个脉冲当量,机床电器因而,加工出来的工件质量要比4方向逐点比较插补法的高。
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