1、数控插补软件设计数控插补软件设计 一、数控插补及工作原理一、数控插补及工作原理 1 1、插补的定义、插补的定义 所谓插补就是根据给定的刀具运动轨迹和进给速度，采用适当的计算方法，在运动轨迹的起点和终点之间，计算出满足预定要求的中间点及其坐标。插补过程中采用的计算方法称为插补算法或插补方法。2 2、逐点比较法插补、逐点比较法插补 （1 1）逐点比较法插补的基本原理）逐点比较法插补的基本原理 首先判断刀具当前位置与要求的运动轨迹的偏离情况。具体方法是根据要求的运动轨迹设计一个偏差函数，该偏差函数是刀具坐标的函数，其函数值反映出偏离情况。根据偏差函数判别的结果，发出一个进给指令脉冲，控制刀具沿相应坐
2、标轴产生一个脉冲当量的位移。用新的刀具位置坐标重新计算偏差函数的值，并判断刀具是否到达轨迹的终点。（2 2）逐点比较法插补的工作过程）逐点比较法插补的工作过程 偏差判别。根据偏差值的符号，判别当前刀具相对于零件轮廓的位置偏差。坐标进给。根据偏差判别的结果，控制相应的坐标轴进给一步，使刀具向零件轮廓靠拢。偏差计算。刀具进给一步后，针对新的刀具位置，计算新的偏差值。终点判别。刀具进给一步后，需要判别刀具是否已经到达零件轮廓的终点。如果已经到达终点，则停止插补过程；如果未到达终点，则返回到第步，重复上述四个节拍。二、逐点比较法直线插补二、逐点比较法直线插补 为插补计算方便，通常建立与机床坐标系平行的
3、插补坐标系，插补坐标系与机床坐标系是简单的平移变换关系。直线插补时，插补坐标系原点选在直线起点上。下面以刀具运动轨迹为XOY平面上第一象限直线插补为例进行讨论。如下图所示，直线OA，起点O（0,0），终点A(Xe,Ye)，坐标单位为脉冲当量 Y O X A(Xe，Ye)F0 F 0；当P点在直线下方时，Fi 0时，向+X方向分配一个进给脉冲，即向X轴正方向走一步（一个脉冲当量的位移）。当P点在直线上方，即Fi 0时，向+Y方向分配一个进给脉冲，即向Y轴正方向走一步。当P点在直线上，即Fi =0时，为使加工继续进行，规定按P点在直线上方情况处理，即向X轴正方向走一步。(3)偏差函数递推计算偏差函
4、数递推计算 若Fi 0，向X轴正方向走一步，则P点新的位置坐标及偏差为：Xi+1=Xi +1 Yi+1=Yi Fi+1=Yi Xe-Xi+1 Ye=Fi -Ye 若Fi 0，向Y轴正方向走一步，则P点新的位置坐标及偏差为：Xi+1=Xi Yi+1=Yi +1 Fi+1=Yi+1 Xe-Xi Ye=Fi +Xe (4)终点判别终点判别 一般常采用插补循环或进给的总步数来判别是否到达终点。设插补循环或进给的总步数为E,则有：E=Xe+Ye 最简单的方法是每进行一次插补循环，就对E 进行一次减1运算，当E 等于0时，表明到达终点，插补结束。逐点比较法直线插补四象限进给方向示意图 Y O X E(Xe
5、，Ye)E(Xe，Ye)E(Xe，Ye)E(Xe，Ye)F0 F0 F0 F0 F0 F0 F0 三、应用软件的实现三、应用软件的实现 对比各种编程语言及其实现方法，鉴于用VB编程简单、直观，故选用VB作为编程语言。本课题采用VB实现了逐点比较法直线和圆弧插补的相关程序设计，并对用VB开发的数控插补仿真软件进行了介绍，该软件可以实现四象限直线、顺圆弧和逆圆弧的插补轨迹仿真。四、逐点比较法圆弧插补四、逐点比较法圆弧插补+XNR3-X+XSR2-XO+X+Y+YSR3-Y-X-YNR4-YSR4+X+Y-X-YNR2+Y-Y-X+YNR1+XSR1五、圆弧插补的过象限处理五、圆弧插补的过象限处理 所谓圆弧过象限，是指圆弧的起点和终点不在同一象限内。过象限圆弧与坐标轴必有交点，当动点处在坐标轴上时必有 一个坐标值为零，此点可以作为圆弧过象限的标志。六、结语六、结语 通过对本课题的研究，让我从中学到了不少的新知识，同时也学会了如何去处理自己所遇到的种种问题。学习成果的完整展现首先要感谢我的指导老师梁雅琴老师，非常感谢梁老师在我的课题研究中对我的极大帮助和鼓舞，在这里谨向恩师以及给予过我帮助的各位老师、同学致以衷心的感谢和崇高的敬意！谢谢大家谢谢大家 再见！再见！
