1.2.1數(shù)控系統(tǒng)的插補(bǔ)原理 在輪廓加丁中秦驯，數(shù)控機(jī)床刀具的軌跡必須嚴(yán)格準(zhǔn)確地按零件輪廓曲線運(yùn)動(dòng)糯敢。插補(bǔ)運(yùn)算的作用是在已知的加工軌跡曲線的起點(diǎn)和終點(diǎn)間進(jìn)行“數(shù)據(jù)點(diǎn)的密化”再僧。插補(bǔ)是在每個(gè)插補(bǔ)周期內(nèi)丐鸽，根據(jù)c\ic(c,汇光。mp。t郊男。．N旱谐。mercal c。ntr孵堪。l撤防，計(jì)算機(jī)數(shù)字控制)指令、進(jìn)給速度計(jì)算出一個(gè)微小直線段的數(shù)據(jù)棒口，刀具沿著微小直線段運(yùn)動(dòng)寄月，經(jīng)過(guò)若干個(gè)插補(bǔ)周期后，刀具從起點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到終點(diǎn)陌凳，完成這段輪廓的 如圖l 8所示剥懒，j工曲線AB段内舟，A為起點(diǎn)合敦，B為終點(diǎn)。在每個(gè)插補(bǔ)周期內(nèi)验游，計(jì)算出一個(gè)微小直線殷的各坐標(biāo)分量(△X充岛、△Y)，經(jīng)若干個(gè)插補(bǔ)周期耕蝉，可“計(jì)算出從起點(diǎn)A到終點(diǎn)B間各個(gè)微小直線段的坐標(biāo)分量(△X,崔梗、Ly,)、(△xz垒在、△K)蒜魄、…、(△x愚贩。盯辅、△y。)。各坐標(biāo)分量的計(jì)算可采用逐點(diǎn)比較插補(bǔ)法趴鹰、數(shù) 字積分插補(bǔ)法胚砰、時(shí)間分割插補(bǔ)法和樣條插補(bǔ)計(jì)算法等。 被加I零件的外形輪廓是由直線纠沉、圓弧和其他曲線等幾何元素構(gòu)成敬魏，其中直線和圓弧是基本的幾何元素，其他的曲線可用微小直線或~al弧逼近形成岔雾。數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)都具有同1 8數(shù)控系統(tǒng)的捕樸原理 i宣線和圓弧插補(bǔ)功能底盅。在高級(jí)型數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)擴(kuò)展功能或宏程序中還配有拋物線、漸開線扁钥、r橢凰l等插補(bǔ)計(jì)算功能俐粪。 在數(shù)控機(jī)床的CNC中，插補(bǔ)則是由軟件全部或部分實(shí)現(xiàn)其插補(bǔ)功能捐煤。由于用軟件實(shí)現(xiàn)插補(bǔ)運(yùn)算褪秀，比硬件插補(bǔ)器運(yùn)算速度慢，在cNc系統(tǒng)中插補(bǔ)功能常分為粗插補(bǔ)和精插補(bǔ)兩步完成薛训。粗插補(bǔ)用軟件實(shí)現(xiàn)媒吗，把一個(gè)程序段分割為若干微小直線段，精插補(bǔ)在伺服驅(qū)動(dòng)模塊中乙埃，把各微小直線段再進(jìn)行密化處理闸英，使加丁軌跡在允許的誤差范圍之內(nèi)。所以插樸功能直接影響系統(tǒng)控制精度和速度介袜，是數(shù)控機(jī)床的重要技術(shù)指標(biāo)甫何。

　　1.2.2數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng) 數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)與機(jī)床本體的聯(lián)系環(huán)節(jié)a它是以機(jī)體運(yùn)動(dòng)部件的位置（或角度）和速度（或轉(zhuǎn)速）為控制量鮮系統(tǒng)，包括主動(dòng)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和進(jìn)給伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)兩部分遇伞。根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)(C\iC)發(fā)出的動(dòng)作指令辙喂，伺服系統(tǒng)準(zhǔn)確、快速地完成各坐標(biāo)軸的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)鸠珠，與主軸驅(qū)動(dòng)相配合巍耗，實(shí)現(xiàn)對(duì)丁件的高精度加T。因此渐排，伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的一個(gè)重要的組成部分馆柬，其性能的優(yōu)劣直接影響零件的加丁質(zhì)量和生產(chǎn)效率。 不同類型的數(shù)控機(jī)床對(duì)伺服系統(tǒng)的要求也不盡相同烤酌。同一數(shù)控機(jī)床的主軸驅(qū)動(dòng)與進(jìn)給驅(qū)動(dòng)對(duì)伺服系統(tǒng)的要求也有很大差別吻霎。歸根到底，數(shù)控機(jī)床對(duì)伺服控制的要求惫康，與任何系統(tǒng)對(duì)伺服控制的要求一樣睹梢，包括精度况逼、快速性與穩(wěn)定性3個(gè)方面。 數(shù)控機(jī)床的精度奢赡，除了受到機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)精度的影響之外了槽，主要取決于伺服系統(tǒng)的調(diào)速范圍的大小和伺服系統(tǒng)最小分辨率精度。高精度的數(shù)控機(jī)床為了保證尺寸精度和表面粗糙度的水平掷暇，有時(shí)要求進(jìn)給速度低于蛙疗。．5m／min。但是為了提高生產(chǎn)率层攀，叉要求其快速移動(dòng)的速度達(dá)到12～24m／min曾蚊，甚至超過(guò)32m／min。因此霎肯，調(diào)速范圍可高達(dá)數(shù)萬(wàn)倍擎颖。 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)實(shí)際上是一個(gè)位置隨動(dòng)系統(tǒng)。所以同位置隨動(dòng)系統(tǒng)一樣观游，當(dāng)指令位移以某一速度變化時(shí)搂捧，實(shí)際位移必須比指令位移滯后，這就是所謂的跟隨誤差懂缕。當(dāng)數(shù)控機(jī)床的各坐標(biāo)軸以不同的速度和不同的方向同時(shí)位移時(shí)允跑，跟隨誤差就會(huì)造成加工尺寸和形狀的誤差。切削進(jìn)給的速度越快跟隨誤差對(duì)精度的影響就越大搪柑。提高伺服系統(tǒng)響應(yīng)的快速性是減小跟隨誤差聋丝、提高進(jìn)給速度的根本措施。但伺服系統(tǒng)的響應(yīng)速度并不可以無(wú)限制提高工碾，并且任何提高都要以成本的上升為代價(jià)弱睦。所以對(duì)伺服系統(tǒng)的響應(yīng)速度的要求要求限制在一個(gè)合理的范圍之內(nèi)。一般情況下?數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給響應(yīng)時(shí)間應(yīng)該在200ms以內(nèi)渊额。 穩(wěn)定性是對(duì)伺服系統(tǒng)的最基本的要求况木，穩(wěn)定性是指系統(tǒng)在給定輸入或外界干擾作用下，能在短暫的調(diào)節(jié)過(guò)程后笛吱，達(dá)到新的或者恢復(fù)到原來(lái)的平衡狀態(tài)搁蛤。對(duì)伺服系統(tǒng)要求有較強(qiáng)的臺(tái)速度的均勻挥痊、平穩(wěn)途培。穩(wěn)定性直接影響數(shù)控加工的精度和表面粗糙度。 目前在小型的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床上還使用步進(jìn)電機(jī)芥嫉，中高檔數(shù)控機(jī)床大多采用直流伺服電機(jī)和交流電機(jī)注欧。隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，微處理器已開始應(yīng)用于伺服系統(tǒng)中鲜附。高精度數(shù)控機(jī)床已經(jīng)采用交流數(shù)字伺服系統(tǒng)钙蕉，伺服電機(jī)的位置、速度等都已實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化，并采用了新的控制理論官孝，實(shí)現(xiàn)了不受機(jī)械負(fù)荷變動(dòng)影響的高速響應(yīng)伺服系統(tǒng)努禽。而液壓伺服系統(tǒng)由于發(fā)熱大、效率低门俏、不易維修等缺點(diǎn)丸匀，現(xiàn)已基本不采用。

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