第三章 数控插补原理.ppt

教案 5 第四节 CNC装置的刀具补偿 刀具半径补偿的建立和撤消 α 形式 转接 夹角 矢量 刀补建立 （ G42 ） 刀补撤消 （ G42 ） 直线 ---- 直线 直线 ---- 圆弧 直线 ---- 直线 圆弧 ---- 直线 过渡 方式 α ≥ 180 o 缩 短 型 90 o ≤ α ＜ 180 o 伸 长 型 α ＜ 90 o 插 入 型 r α r r α α r α α r r α α r r α r α α r α α r α α r 教案 5 第四节 CNC装置的刀具补偿 刀具半径补偿的进行过程 刀 补 进 行 （ G42 ） 直线 ---- 直线 直线 ---- 圆弧 圆弧 ---- 直线 圆弧 ---- 圆弧 过渡 方式 α ≥ 180 o 缩 短 型 90 o ≤ α ＜ 180 o 伸 长 型 α ＜ 90 o 插 入 型 r α r α r α r α α α α α r α r α r α α r 教案 5 第四节 CNC装置的刀具补偿 刀具半径补偿的实例 读入OA，判断出是刀补建立，继续读下一段。 读入AB，因为∠OAB＜90o，且又是右刀补（G42），由表可知，此时段间转接的过渡形式是插入型。则计算出a、b、c的坐标值，并输出直线段oa、ab、bc，供插补程序运行。 c b a B A O C D E 教案 5 第四节 CNC装置的刀具补偿 读入BC，因为∠ABC＜90o，同理，由表可知，段间转接的过渡形式是插入型。则计算出d、e点的坐标值，并输出直线cd、de。 读入CD，因为∠BCD＞180o，由表可知，段间转接的过渡形式是缩短型。则计算出f点的坐标值，由于是内侧加工，须进行过切判别（过切判别的原理和方法见后述），若过切则报警，并停止输出，否则输出直线段ef。 f e d B c b A O C D E a 教案 5 第四节 CNC装置的刀具补偿 读入DE（假定由撤消刀补的G40命令），因为90o＜∠ABC＜180o，由于是刀补撤消段，由表可知，段间转接的过渡形式是伸长型。则计算出g、h点的坐标值，然后输出直线段fg、gh、hE。 刀具半径补偿处理结束。 g h B f e d c b A O C D E a 教案 5 第四节 CNC装置的刀具补偿 加工工过程中的过切判别原理 前面我们说过C刀补能避免过切现象，是指若编程人员因某种原因编制出了肯定要产生过切的加工程序时，系统在运行过程中能提前发出报警信号，避免过切事故的发生。下面将就过切判别原理进行讨论。 教案 5 第四节 CNC装置的刀具补偿 如右图所示，当被加工的轮廓是直线段时，若刀具半径选用过大，就将产生过切削现象。图中，编程轨迹为 ABCD，B′为对应于AB、BC的刀具中心轨迹的交点。当读入编程轨迹CD时，就要对上段刀具中心轨迹B’C’进行修正，确定刀具中心应从B′点移到C′点。显然，这时必将产生如图阴影部分所示的过切削。 A’ D’ C B C’ D B’ A 编程轨迹 刀具中 心轨迹 过切削 部分 发出报警程序段 刀具 直线加工时的过切判别 教案 5 第四节 CNC装置的刀具补偿 在直线加工时，可以通过编程矢量与其相对应的修正矢量的标量积的正负进行判别。在图中，BC为编程矢量， B’ C’ 为 B C 对应的修正矢量，α为它们之间的夹角。则： 标量积 显然，当 （即90oα270o）时，刀具就要背向编程轨迹移动，造成过切削。上图中α=180o，所以必定产生过切削。 A’ D’ C B C’ D B’ A 编程轨迹 刀具中 心轨迹 过切削 部分 发出报警程序段 刀具 3.DDA直线插补举例 例 插补第一象限直线OE，起点为O（0，0），终点为E（5，3）， 写出插补过程并画出轨迹运动图。 解：因终点最大坐标值为5，取累加器、被积函数寄存器、终点计数器 均为三位二进制寄存器，即N=3。则累加次数　　　　　　。插补运算 过程及插补轨迹见图。 8 2 3 = = n 教案 3 第二节 基准脉冲插补 O Y X 0 1 3+5=8+0 3 1 5+3=8+0 5 8 7 0 3+2=5 3 1 5+6=8+3 5 7 6 1 3+7=8+2 3 0 5+1=6 5 6 5 0 3+4=7 3 1 5+4=8+1 5 5 4 0 3+1=4 3 1 5+7=8+4 5 4 3 1 3+6=8+1 3 0 5+2=7 5 3 2 0 3+3=6 3 1 5+5=8+2 5 2 1 0 3+0=3 3 0 5+