数控机床设计 第4章 4.1数控机床加工控制原理 学习课件.ppt

第4章

计算机数控加工原理

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位移



指令X

程数控Y伺服

序装置速度Fx系统

指令Fy

2

CNC装置系统软件

管理软件控制软件

零输故刀机

件入障具床

程显人输诊编补速插位输主

序示机出断…译偿度补置入轴…

管处交管处处计处运控输控

理理互理理理算理算制出制

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Ø4.1概述

Ø4.2逐点比较法

Ø4.3数字积分法

Ø4.4直线函数法

Ø4.5扩展数字积分法

Ø4.6曲面直接插补（SDI）

Ø4.7刀具半径补偿

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4.1概述

4.1.1插补的基本概念

在数控加工中，一般已知运动轨迹的起点坐标、终点坐标

和曲线方程和进给速度，如何使切削加工运动沿着预

定轨迹移动呢？

Y

X

加工直线的程序:N3G01X-45000Y-75000F150

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4.1.1插补的基本概念

为什么数控机床能加工出曲线？

怎样把单个的坐标运动组合成理想曲线呢？

这就是插补所要解决的问题！

插补是一种运算程序，经过运算，判断出每一步

怎样进给误差更小？应同时向一个、还是几个坐

标轴进给？进多少？……

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4.1.1插补的基本概念

p插补：根据零件轮廓线型上的已知点，如：直线的起点、

终点，圆弧的起点、终点和圆心等，数控系统按进给速度的

要求、刀具参数和进给方向的要求等，计算出轮廓线上中间

点位置坐标值的过程称为“插补”（Interpolation）。

插补的实质：“数据密化”。

刀具或工件的移动轨迹是小线段构

成的折线，用折线逼近轮廓线型。

Y

X7

l插补运算的速度→进给速度→加工精度

l插补运算的速度的稳定性→进给速度的均匀性→工

件表面质量

l插补算法的精度→加工误差的大小→加工精度

影响数控系统的性能

插补技术是CNC系统的核心

要求：

实时性好，算法误差小、精度高、速度均匀性好

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4.1.2插补方法的分类

CNC系统一般都有直线插补、圆弧插补两种基本功能。

一些高档CNC系统，已出现螺旋线、抛物线、渐开线、正

弦线、样条曲线和球面螺旋线插补等功能。

Ø根据数控系统输出到伺服驱动装置信息不同，插补方法可

归纳为两大类：

1．基准脉冲插补（或称脉冲增量插补、行程标量插补等）

2．数据采样插补（或称数据增量插补、时间标量插补等）

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