1.數(shù)控機(jī)床的工作原理

　　　　　　　圖1  數(shù)控機(jī)床的工作原理

　　　　　　　圖2  一段曲線的

1.1 數(shù)控系統(tǒng)的工作過程

    1）輸入：零件加工程序一般通過DNC從上一級計算機(jī)輸入而來凰萨。

    2）譯碼：譯碼程序?qū)⒘慵庸こ绦蚍g成計算機(jī)內(nèi)部能識別的語言绑警。

    3）數(shù)據(jù)處理：包括刀具半徑補(bǔ)償奉狈、速度計算以及輔助功能的處理鳖昌。

    4）插補(bǔ)：是在已知一條曲線的種類备畦、起點(diǎn)、終點(diǎn)以及進(jìn)給速度后许昨，在起點(diǎn)和終點(diǎn)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)點(diǎn)的密化懂盐。

    5）伺服輸出：伺服控制程序的功能是完成本次插補(bǔ)周期的位置伺服計算，并將結(jié)果發(fā)送到伺服驅(qū)動接口中去糕档。

1.2 數(shù)控系統(tǒng)的插補(bǔ)原理簡介

　　什么是插補(bǔ)莉恼？為什么要進(jìn)行插補(bǔ)？

　　插補(bǔ)：在實際加工中速那，用一小段直線或圓弧去逼近(擬合)零件輪廓曲線俐银，即直線或圓弧插補(bǔ)。

　　插補(bǔ)的任務(wù):就是根據(jù)進(jìn)給速度的要求端仰，在輪廓起點(diǎn)和終點(diǎn)之間計算出若干個中間點(diǎn)的坐標(biāo)值捶惜。

2.現(xiàn)代CNC系統(tǒng)插補(bǔ)的實現(xiàn)方法

    (1)由硬件和軟件的結(jié)合實現(xiàn)；

    (2)全部采用軟件實現(xiàn)榆俺。

3.插補(bǔ)算法分類：

　　目前應(yīng)用的插補(bǔ)算法分兩大類：脈沖增量插補(bǔ)、數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)

　(1)脈沖增量插補(bǔ)：

　　每次插補(bǔ)的結(jié)果僅產(chǎn)生一個行程增量闸骨，以一個個脈沖的方式輸出給步進(jìn)電機(jī)扯殴。

　　如逐點(diǎn)比較法和數(shù)字微分分析器 (Digital Differential Analyzer 簡稱：DDA) 方法

　　　　　　　　　　　圖3  開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)

　(2)數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ) (或稱：時間分割法)適合于閉環(huán)和半閉環(huán)控制系統(tǒng)。
　1)插補(bǔ)原理：它是把加工一段直線或圓弧的整段時間t細(xì)分為許多相等的時間間隔奔祟，即：單位時間間隔(插補(bǔ)周期T)鬓惶。每經(jīng)過T進(jìn)行一次插補(bǔ)計算，直到加工終點(diǎn)(如圖2所示)翎丢。

　2)特點(diǎn)：

　∨涌弧①插補(bǔ)運(yùn)算分兩步完成：第一步：粗插補(bǔ)，第二步：精插補(bǔ)量懂。

　『星巍②粗插補(bǔ)：在給定的起點(diǎn)和終點(diǎn)的曲線之間插入若干個點(diǎn)用若干條微小直線段來逼近給定曲線蔼说，每小段直線長度ΔL(即步長)相等，并與進(jìn)給速度V有關(guān)敷主，加工一小段直線的時間為一個插補(bǔ)周期T唐绍，則ΔL=VT。

　⌒彝ぁ③每經(jīng)過一個插補(bǔ)周期就進(jìn)行一次插補(bǔ)計算仗扬，算出在該插補(bǔ)周期內(nèi)各坐標(biāo)的進(jìn)給量，邊計算蕾额，邊加工早芭。

　　④精插補(bǔ)：在粗插補(bǔ)時算出的每條微小直線段上诅蝶，再做“數(shù)據(jù)點(diǎn)的密化”工作退个。

4.逐點(diǎn)比較法舉例

(1)逐點(diǎn)比較法

　　就是每走一步都要將加工點(diǎn)的瞬時坐標(biāo)同規(guī)定的圖形軌跡相比較，判斷其偏差秤涩，然后決定下一步的走向帜乞；如果加工點(diǎn)走到圖形外面去了，就要向圖形里面走筐眷；如果加工點(diǎn)在圖形里面黎烈，就要向圖形外面走(如圖4所示)。

　　　　　　　圖4  逐點(diǎn)比較法

　　　　　圖5  逐點(diǎn)比較法直線插補(bǔ)

(2)逐點(diǎn)比較法直線插補(bǔ)

　　插補(bǔ)原理：以第1象限直線為例匀谣，每進(jìn)給一步需要進(jìn)行四步：偏差判別照棋、坐標(biāo)進(jìn)給、新偏差運(yùn)算武翎、終點(diǎn)比較(如圖5所示)烈炭。

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