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研究与分析
· 机械研究与应用 ·
数控系统中逐点比较法的优化算法
张柱银,姚建民,李 硕
(湖南工业大学机械工程学院,湖南株洲 412000)
摘 要:通过对逐点比较法的研究,提出了一种基于逐点比较法的新算法。该算法不但误差小,而且计算简单,与传统
逐点比较法比较,具有插补速度快、精度高、插补速率平稳等优点。在采用逐点比较法的数控系统中具有一定
的应 用价值。
关键词 :数控系统 ;逐点 比较法 :优化改进
中图分类号:TG659 文献标识码 :A 文章编号:1006—4414(2010)01—0042—03
Optim izationalgorithm ofpoint—to—pointcomparisonmethodinNC
ZhangZhu—yin,YaoJian—min,Li Shuo
(Schoolofmechanicalengineering,Hunanuniversityoftechnology,ZhuzhouHunan 412008,China)
Abstract:Bythestudyofpoint—by—pointcomparisonmethod,anewalgorithmonthebasisofpoint—by—pointcomparison
isproposed.Thisnew algorithm hasnotonlyhteadvantagesofsmallerr0rs。simplecalculation,butalsotheadvantagesoffas—
terinterpolationspeed,higherprecisionandsteadierinteprolationratethantraditionalalgorithm.Soitisvaluabletoadopt
point~by—pointcomparison inNCsystem.
Keywords:NC;point~by—pointcomparisonmethod;optimization
1 引 言 算一步偏差值,根据偏差的正负,决定刀位点下一步
数控机床中数控系统的主要任务之一是控制执 的走向,以接近给定的轨迹点。逐点比较法是以阶梯
行机构按预定的轨迹运动 ,一般情况是己知运动轨迹 折线追逐给定轨迹的,目前经济型数控机床的给定轨
的起点坐标、终点坐标和轨迹的曲线方程,由数控系 迹有圆弧、直线等。根据逐点比较法的工作原理可
统定时算出各个中间点的坐标,这个计算过程就是插 知,其加工的最大误差为一个脉冲当量,因此只要把
补。插补的结果就是输出运动轨迹的中间点坐标值, 脉冲当量取得足够小,数控机床就可以达到所加工零
机床伺服系统根据插补器输出的坐标值控制各坐标 件的加工精度要求。
轴协调运动,走出预定的轨迹。插补计算的输出结果
直接影响数控机床的加工速度和加工效率。对数控
系统插补算法的改进研究较多 ¨J,笔者就 目前在经
济型数控机床中普遍采用的逐点比较法进行研究优
化改进,以期提高数控机床的加工精度,最大限度地
发挥低端数控机床的功能。
2 工作原理
目前经济型数控机床数控系统普遍采用逐点比
图1 逐点比较法的工作原理
较法进行插补计算,其工作原理如下 ’7:在数控机
床的加工过程中,机床的刀具每进给一步(这里所说
由文献[2]可知:逐点比较法的特点是每插补运
的 “步”是指一个脉冲当量),需要和给定轨迹上的相
算一次,只给一个坐标轴输出一个脉冲,机床的刀位
应坐标值比较一次,看实际的刀位点与给定轨
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