CNC系统.PPT

采用逼近误差和计算误差较小的插补算法；采用优化的小数圆整法，如：逢奇（偶）四舍五入法、小数累进法等。 一般要求上述三误差的综合效应小于系统的最小运动指令或脉冲当量。 这类插补算法有： 逐点比较法；最小偏差法；数字积分法；目标点跟踪法；单步追综法等 脉冲增量插补主要用于早期的采用步进电机驱动的数控系统。 由于此算法的速度指标和精度指标都难以满足现在零件加工的要求，现在的数控系统已很少采用这类算法了。 逐点比较法加工的原理（直线） 直线插补公式的推导 设插补周期为Δt(ms)，则在Δt内的合成进给量为△L，若Δt =8ms 则： 式中： 园弧插补算法 采用时间分割插补法进行园弧插补的基本方法是用内接弦线逼近圆弧。设计圆弧插补程序时，通常将插补计算坐标系的原点选在被插补圆弧的圆心上，如图所示，以第一象限顺圆（G02）插补为例来讨论圆弧插补原理。 同直线插补一样,上述算法是先计算△Xi后计算△Yi，同样还可以先计算△Yi后计算△Xi，即： 这两个公式的选用原则同直线一样。 4.5 刀具半径补偿原理 一、刀具半径补偿的基本概念 刀具半径补偿(Tool Radius Compensation offset) 根据按零件轮廓 编制的程序和预先设 定的偏置参数，数控 装置能实时自动生成 刀具中心轨迹的功能 称为刀具半径补偿功 能。 .C 机能刀具半径补偿的转接形式和过渡方式 ? 转接形式 在一般的CNC装置中，均有园弧和直线插补两种功能。而C机能刀补的主要特点就是来用直线过渡，由于采用直线过渡，实际加工过程中，随着前后两编程轨迹的连接方法的不同，相应的加工轨迹也会产生不同的转接情况： 直线与直线 园弧与直线 刀具半径补偿的进行过程 . 直线加工时的过切判别 如右图所示，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。 顺圆插补（G02）和逆圆插补（G03）在各象限采用公式的情况如图所示： A B A B A B A B B A B A B A B A G02 G03 近似计算误差的影响 对插补的影响： 对插补精度无影响，算法本身可保证每个插补点均落在圆弧上。 对合成进给速度均匀性的有影响。但是影响很小，可以证明：λmax 0.3% 。 对逼近误差也有一定的影响 γ’i γi γ”i △L” △L’ △L X Y 0 4.几个问题的说明 1) 上面所推导的公式均是在第一象限，而且规定了进给方向，当这些条件不满足时，插补的公式将是不同的，请同学们在课后自己推导一下。 2) 过象限的问题(指园弧插补) 由于每个象限的公式不同，如何在过象限时既能顺利而均匀连续切换，算法又简单，是值得讨论的题目。 3) 终点判别的问题，这里而涉及到两个问题 在程序中间的程序段的终点判别要考虑与下面程序段联接的问题 在要求降速为零的程序段中，有减速起点和升降速处理问题 A’ B’ C” C B A G41 刀具 G42 刀具 编程轨迹 刀具中心轨迹 C’ 刀具半径补偿功能的主要用途 ? 实现根据编程轨迹对刀具中心轨迹的控制 避免在加工中由于刀具半径的变化(如由于刀具损坏而换刀等原因)而重新编程的麻烦。 ? 刀具半径误差补偿 刀具的磨损或换刀引起的刀具半径的变化，不必重新编程，只须修改相应的偏置参数即可。 ? 减少粗、精加工程序编制的工作量 由于轮廓加工往往不是一道工序能完成的，在粗加工时，均要为精加工工序预留加工余量。加工余量的预留可通过修改偏置参数实现，而不必为粗、精加工各编制一个程序。 刀具半径补偿的常用方法 ? B刀补：有R2 法、比例法，该法对加工轮廓的连接都是以园弧进行的。其缺点是： 在外轮廓尖角加工时，由于轮廓尖角处，始终处于切削状态，尖角的加工工艺性差。 在内轮廓尖角加工时，由于C”点不易求得(受计算能力的限制)编程人员必须在零件轮廓中插入一个半径大于刀具半径的园弧，这样才能避免产生过切。 此刀补方法，无法满足实际应用中的许多要求。现在用得较少，而用得较多的是C刀补。 ? C刀补 主要特点是采用直线作为轮廓之间的过渡，因此，它的尖角性好，并且它可自动预报(在内轮廓加工时) 过切，以避免产生过切。 .刀具半径补偿的工作过程 ? 刀补建立 ? 刀补进行 ? 刀补撤销 起刀点 刀补建立 刀补进行 刀补撤销 编程轨迹 刀具中心轨迹 . 刀具半径补偿的工作原理 G41 直线与园弧 园弧与园弧 α 刀具中心轨迹