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        數控機床的數控系統的插補原理

        在輪廓加工中,IChuang/"target="_blank"class="relatedlink">數控機床刀具的軌跡必須嚴格準確地按零件輪廓曲線運動。插補運算的作用是在已知的加工軌跡曲線的起點和終點間進行“數據點的密化”。插補是在每個插補周期內,根據CNC機床( Computer Numerical Control ,計算機數字控制)指令、進給速度計算出一個微小直線段的數據,刀具沿著微小直線段運動,經過若干個插補周期后,刀具從起點運動到終點,完成這段輪廓的加工。

        加工曲線AB 段,A 為起點,B 為終點。CNC機床在每個插補周期內,計算出一個微小直線段的各坐標分量(△ X 、△ y ) ,經若干個插補周期,可以計算出從起點A 到終點B 間各個微小直線段的坐標分量(△ X1、△Y1)、(△ X2、△Y2)、…、(△ X n、△Yn)。各坐標分量的計算可采用逐點比較插補法、數字積分插補法、時間分割插補法和樣條插補計算法等。

        被加工零件的外形輪廓是由直線、圓弧和其他曲線等幾何元素構成,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圓弧逼近形成。數控機床的數控系統都具有直線和圓弧插補功能。在高級型數控機床的數控系統擴展功能或宏程序中還配有拋物線、漸開線、橢圓等插補計算功能。

        在數控機床的CNC機床 中,插補則是由軟件全部或部分實現其插補功能。由于用軟件實現插補運算,比硬件插補器運算速度慢,在CNC機床系統中插補功能常分為粗插補和精插補兩步完成。粗插補用軟件實現,把一個程序段分割為若干微小直線段,精插補在伺服驅動模塊中,把各微小直線段再進行密化處理,使加工軌跡在允許的誤差范圍之內。所以插補功能直接影響系統控制精度和速度,是數控機床的重要技術指標。

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