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插补原理与速控制PPT学习教案.pptx
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会计学
1
插补原理与速控
制
第一节 插补原理
一、插补及其算法
所谓“插补”就是指
在一条已
知起点和终点的曲线
上进行数
据点的密化。插补的
任务就是
根据进给速度的要求
,在一段
零件轮廓的起点和终
点之间,
计算出若干个中间点
的坐标值。
CNC
系统中具有的插
补功能有直线插补功
能、圆弧
插补功能、抛物线插
补功能以
及螺
旋线
插补
功能等
。
直线
和圆弧
插补
功能采
用的
插补
算法
一般为
脉冲增
量
插补
算法
和数
字增量
插补(
数
据采
样插
补)
算法。
第
1
页
/
共
55
页
(一)脉冲增量插补算法
脉冲增量插补为行程
标量
插补。这类插补算法
的特点是
每次插补结束仅产生
一个行程
增量,以一个个脉冲
的方式输
出。脉冲增量插补算
法主要应
用在开环数控系统中
。
一个脉冲所产生的坐
标轴
移动量叫做脉冲当量
,通常用
δ
表示。脉冲当量
δ
是脉冲分
配的基本单位,按机
床设计的
加工精度选定。 脉冲
当量
δ
值越
小,
数控
机床的
加工精
度
就越
高,
对数
控系统
的计算
能
力的
要求
也越
高。采
用脉冲
增
量插
补算
法的
CN
C
系统
,其
坐标
轴进
给速
度受插
补程序
运
行时
间的
限制
。
第
2
页
/
共
55
页
(二)数字增量(数据采样)插补算法
1.
数字增量插补的特点
数字增量插补也称数
据
采样插补,它为时间
标量插补,
这类插补算法的特点
是插补运
算分两步完成:第一
步是粗插
补:计算出插补周期
内各坐标
轴的增量值。第二步
是精插补:
根据采样得到的实际
位置增量
值,计算跟随误差,
得到速度
指令,输出给伺服系
统,通常
称为精插补。
⑴
粗插补
它是
在给
定起
点和终
点
的曲
线之
间插
入若干
个点,
即
用若
干条
微小
直线段
来逼近
给
定的
曲线
,这
些微小
直线段
的
长度
ΔL
相等
且与
给定的
进给
速度
有关
。由
于粗插
补在每
个
插补
周期
内之
计算一
次,因
此
每一
微小
直线
段的长
度
ΔL
与
进给
速度
F
和插
补周期
T
的
关系
如下
:
ΔL
=
FT
。
粗插
补在
每个
插补
周期内
计算出
坐
标位
置增
量值
。
第
3
页
/
共
55
页
⑵精插补
精插补是在
粗插补算出
的每一条微小直线段
上再做
“数据点的密化”工
作,这一步
相当于对直线的脉冲
增量插补。
粗插补一般用软件来
实现,精
插补既可以用软件完
成,也可
以用硬件来完成。
⒉
数字增量
插补实现过程
粗插补在每
个插补周期
内计算出坐标位置增
量值,而
精插补则在每个采样
周期内采
样闭
环或
半闭
环反馈
位置增
量
值及
插补
输出
的指令
位置增
量
值。
然后
算出
各坐标
轴相应
的
插补
指令
位置
和实际
反馈位
置
并进
行比
较,
计算出
跟随误
差。
根据
跟随
误差
算出相
应轴的
进
给速
度指
令并
输出给
驱动装
置。
插补
周期
和采
样周期
可以相
等,
也可
以不
相等
,如不
相等,
则
插补
周期
应是
采样周
期的整
数
倍。
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