第5章数控装置插补与刀具补偿课件.ppt

5.1 概述 5.2 评价插补算法的指标 5.3 插补方法的原理与分类 5.4 刀具半径补偿控制;5.1 概述;（2）对插补器的基本要求 插补是数控系统的主要功能，它直接影响数控机床加工的质量和效率。对插补器的基本要求是： ①　插补所需的原始数据较少； ②　有较高的插补精度，插补结果没有累计误差，局部偏差不能超过允许的误差(一般应保证小于规定的分辨率)； ③　沿进给路线的进给速度恒定且符合加工要求； ④　硬件线路简单可靠，软件插补算法简洁，计算速度快。;5.2 评价插补算法的指标;5.2 评价插补算法的指标;③　合成速度的均匀性指标 合成速度的均匀性：插补运算输出的各轴进给率，经运动合成的实际速度（Fr）与给定的进给速度（F ）的符合程度。 速度不均匀性系数： 合成速度均匀性系数应满足：λmax ≤ 1 % ; ④　插补算法要尽可能简单，要便于编程 因为插补运算是实时性很强的运算，若算法太复杂，计算机的每次插补运算时间必然加长，从而限制进给速度指标和精度指标的提高。 ;5.3 插补方法的原理与分类;5.3.1 基准脉冲插补;基准脉冲插补方法有：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。它们主要用早期的采用步进电机驱动的数控系统。由于此算法难以满足零件加工的要求，现在的数控系统已很少采用这类算法了。 (1)逐点比较法 ① 插补原理 逐点比较插补法又称代数运算法、醉步法，逐点比较法以折线来逼近直线或圆弧曲线，它既可做直线插补，又可做圆弧插补。;（1）逐点比较法 控制工件与刀具之间每相对走一步完成四个工作节拍： 第一，偏差判别。判别加工点对规定几何轨迹的偏离位置，然后决定运动的走向。 第二，进给。控制某坐标轴进给一步，向规定的轨迹逼近，缩小偏差。 第三，偏差计算。计算新的加工点对规定轨迹的偏差，作为下一步判别走向的依据。 第四，终点判断。判断是否到达程序规定的加工终点？若到达终点，则停止插补，否则再回到第一拍。如此不断地重复上述循环过程，直到终点，就能加工出所要求的轮廓形状。 ;逐点比较法原理图;（1）逐点比较法直线插补 直线插补时，以直线起点为原点，给出终点坐（xe,ye）,直线方程为 改写为： （5-1） 直线插补时插补 偏差可能有三种情况 ;以第一象限为例，插补点位于直线上方，下方和直线上。 对位于直线上方的点A，则有 对位于直线上的点B，则有 对位于直线下方的点C，则有 因此，可以取判别函数为： ;整个插补工作，从原点开始，走一步算一步，判别一次F，再趋向直线，步步前进。设第一象限中的点（xi , yi）的F值为Fi,j （5-3） 若沿+x方向走一步，即 （5-4）若沿+y方向走一步，即 （5-5）;直线插补的终点判别方法： 每走一步判断最大坐标的终点坐标值（绝对值）与该坐标累计步数坐标值之差是否为零，若等于零，插补结束。 把每个程序段中的总步数求出来，即n=xe+ye ,每走一步，进行n-1，直到n=0时为止。 当F≥0时，沿+x方向走一步，然后计算新的偏差和终点判别计算 （5-6) 当F0时，沿+方向走一步，则计算 (5-7) ;逐点比较法直线插补举例 [例1] 直线插补。设OA为第一象限的直线，其终点坐标xA=4，yA=5，用逐点法加工出直线OA。 ;插补从直线起点开始，因为起点总是在直线上，所以F00=0，下表列出了直线插补运算过程 ;5.3.1 基准脉冲插补;(2)圆弧插补 逐点比较法进行圆弧加工时（以第一象限逆圆加工为例），一般以圆心为原点，给出圆弧起点坐标（xo,