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加工中心数控机床插补方法的分类

 
很久以前的数控机床系统使用数字脉冲乘法插补方式,经过很多年的发展研究以后,插补的方法不断的完善,类型越来越多,从采用的基本原理和计加工中心机床算方法来分,又分为以区域判别为特征的逐点比较法插补,以比例乘法为特征的数字脉冲乘法器插补,以数字积分方法进行运算的数字积分插补,以矢量运算为基础的矢量判别法插补,以速度运算为基础的时间分割法、兼备逐点比较和数字积分特征的比较积分法插补,以及扩展积分法插补等等。目前应用较为广泛的插补算法可成两大类:脉冲增量插补和数据采样插补。
  (1)脉冲增量插补
  这种插补算法的特点是每次插补结束只产生一个行程增量,以一个个脉冲的方式输出,在加工过程中,数控装置不断向每个运动坐标输出基准脉冲序列,从而使各坐标轴作相应位移。每个脉冲代表了最小位移,因此脉冲序列的数量确定了坐标轴的位移量,而脉冲序列的频率确定了坐标轴的运动速度。脉冲量增量插补的实现方法较简单,通常仅有加法和移位就可以完成插补,因此它比较容易用硬件来实现,而且用硬件电路完成这类运算的速度很快。目前也有用软件来完成这类算法的,但只适用于一些中等精度(0.01mm)或中等速度(1~3m/min)要求的CNC系统。
  (2)数据采样插补
  这类插补算法的特点是插补运算分两步完成。第一步为粗插补,它是在给定曲线的起点和终点之间插入若干个点,用若干条微小直线段来逼近给定曲线,每一微小直线段的长度L都相等,且与给定进给速度有关。粗插补在每个插补运算周期中计算一次,因此每一微小直线段的长度L与进给速度F和插补周期T有关,即L=FT。粗插补的特点是把给定的一条曲线用一组直线段来逼近。第二步为精插补,它是在粗插补算出的每一微小直线段上再做“数据点的密化”工作,这一步相当于对直线的脉冲增量插补。
  插补方法适用于闭环和半闭环以及直流的交流伺服电机为驱动装置的控制系统。粗插补在每个周期以内都会计算出实际的坐标位置,但是精插补每个周期内都会采取采样的方式进行系统反馈进行采样,在一般cnc系统中,粗插补的方法有:直线函数法、扩展数字积分法、双数字积分插补法等.
 
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