Ⅰ 什么是数控插补原理
数控插补原理:数控车床的运动控制中,工作台(刀具)X、Y、Z轴的最小移动单位是一个脉冲当量。因此,刀具的运动轨迹是具有极小台阶所组成的折线(数据点密化)。
例如,用数控车床加工直线OA、曲线OB,刀具是沿X轴移动一步或几步(一个或几个脉冲当量Dx),再沿Y轴方向移动一步或几步(一个或几个脉冲当量Dy),直至到达目标点。从而合成所需的运动轨迹(直线或曲线)。
数控系统根据给定的直线、圆弧(曲线)函数,在理想的轨迹上的已知点之间,进行数据点密化,确定一些中间点的方法,称为插补。插补分类:一个零件的轮廓往往是多种多样的,有直线,有圆弧,也有可能是任意曲线,样条线等.数控机床的刀具往往是不能以曲线的实际轮廓去走刀的,而是近似地以若干条很小的直线去走刀,走刀的方向一般是x和y方向。插补方式有:直线插补,圆弧插补,抛物线插补,样条线插补等。
1、直线插补直线插补(Llne Interpolation)这是车床上常用的一种插补方式,在此方式中,两点间的插补沿着直线的点群来逼近,沿此直线控制刀具的运动。所谓直线插补就是只能用于实际轮廓是直线的插补方式(如果不是直线,也可以用逼近的方式把曲线用一段线段去逼近,从而每一段线段就可以用直线插补了).首先假设在实际轮廓起始点处沿x方向走一小段(一个脉冲当量),发现终点在实际轮廓的下方,则下一条线段沿y方向走一小段,此时如果线段终点还在实际轮廓下方,则继续沿y方向走一小段,直到在实际轮廓上方以后,再向x方向走一小段,依次循环类推.直到到达轮廓终点为止.这样,实际轮廓就由一段段的折线拼接而成,虽然是折线,但是如果我们每一段走刀线段都非常小(在精度允许范围内),那么此段折线和实际轮廓还是可以近似地看成相同的曲线的--------这就是直线插补.
2、圆弧插补圆弧插补(Circula : Interpolation)这是一种插补方式,在此方式中,根据两端点间的插补数字信息,计算出逼近实际圆弧的点群,控制刀具沿这些点运动,加工出圆弧曲线。
3、复杂曲线实时插补算法传统的 CNC 只提供直线和圆弧插补,对于非直线和圆弧曲线则采用直线和圆弧分段拟合的方法进行插补。这种方法在处理复杂曲线时会导致数据量大、精度差、进给速度不均、编程复杂等一系列问题,必然对加工质量和加工成本造成较大的影响。许多人开始寻求一种能够对复杂的自由型曲线曲面进行直接插补的方法。近年来,国内外的学者对此进行了大量的深入研究,由此也产生了很多新的插补方法。如A(AKIMA)样条曲线插补、C(CUBIC)样条曲线插补、贝塞尔(Bezier)曲线插补、PH(Pythagorean-Hodograph)曲线插补、B 样条曲线插补等。由于 B 样条类曲线的诸多优点,尤其是在表示和设计自由型曲线曲面形状时显示出的强大功能,使得人们关于自由空间曲线曲面的直接插补算法的研究多集中在它身上。
Ⅱ 数控车床五大功能
1、直线插补功能
控制刀具沿直线进行切削,在数控车床中利用该功能可加工圆柱面,圆锥面和倒角。
2、圆弧插补功能
控制刀具沿圆弧进行切削,在数控车床中利用该功能可加工圆弧面和曲面。
3、固定循环功能
固化了机床常用的一些功能,如粗加工、切螺纹、切槽、钻孔等,使用该功能简化了编程。
4、恒线速度车削
通过控制主轴转速保持切削点处的切削速度恒定,可获得一致的加工表面。
5、刀尖半径自动补偿功能
可对刀具运动轨迹进行半径补偿,具备该功能的机床在编程时可不考虑刀具半径,直接按零件轮廓进行编程,从而使编程变得方便简单。
Ⅲ 数控机床的数控装置有什么和什么的插补功能
数控机床的数控装置有直线和圆弧的插补功能。
Ⅳ 数控机床上 插补 是 什么意思
插补 (InterPolation)
在数控机床中,刀具不能严格地按照要求加工的曲线运动,只能用折线轨迹逼近所要加工的曲线。
插补(interpolation)定义:
机床数控系统依照一定方法确定刀具运动轨迹的过程。也可以说,已知曲线上的某些数据,按照某种算法计算已知点之间的中间点的方法,也称为“数据点的密化”。
数控装置根据输入的零件程序的信息,将程序段所描述的曲线的起点、终点之间的空间进行数据密化,从而形成要求的轮廓轨迹,这种“数据密化”机能就称为“插补”。
插补的实质
数控装置向各坐标提供相互协调的进给脉冲,伺服系统根据进给脉冲驱动机床各坐标轴运动。
数控装置的关键问题:根据控制指令和数据进行脉冲数目分配的运算(即插补计算),产生机床各坐标的进给脉冲。
插补计算就是数控装置根据输入的基本数据,通过计算,把工件轮廓的形状描述出来,边计算边根据计算结果向各坐标发出进给脉冲,对应每个脉冲,机 床在响应的坐标方向上移动一个脉冲当量的距离,从而将工件加工出所需要轮廓的形状。
插补的实质:在一个线段的起点和终点之间进行数据点的密化。
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参考资料:网络
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Ⅳ 什么事数控机床的插补,它在数控机床中有什么作用
沿轮廓走刀,控制精度
Ⅵ 数控机床里的插补是什么意思
在数控机床中,刀具不能严格地按照要求加工的曲线运动,只能用折线轨迹逼近所要加工的曲线。
插补(interpolation)定义:
机床数控系统依照一定方法确定刀具运动轨迹的过程。也可以说,已知曲线上的某些数据,按照某种算法计算已知点之间的中间点的方法,也称为“数据点的密化”。
数控装置根据输入的零件程序的信息,将程序段所描述的曲线的起点、终点之间的空间进行数据密化,从而形成要求的轮廓轨迹,这种“数据密化”机能就称为“插补”。
插补计算就是数控装置根据输入的基本数据,通过计算,把工件轮廓的形状描述出来,边计算边根据计算结果向各坐标发出进给脉冲,对应每个脉冲,机
床在响应的坐标方向上移动一个脉冲当量的距离,从而将工件加工出所需要轮廓的形状。
Ⅶ 数控机床的主要功能
加工精密的零件。不同档次的数控铣床的功能有较大的差别,但都应具备以下主要功能。
1.铣削加工
数控铣床一般应具有三坐标以上联动功能,能够进行直线插补和圆弧插补,自动控制旋转的铣刀相对于工件运动进行铣削加工,如图4-4所示。坐标联动轴数越多,对工件的装夹要求就越低,加工工艺范围越大。
2.孔及螺纹加工
可以采用定尺寸孔加工刀具进行钻、扩、铰、锪、镗削等加工,也可以采用铣刀铣削不同尺寸的孔
3.刀具补偿功能
一般包括刀具半径补偿功能和刀具长度补偿功能。
4.公制、英制单位转换
可以根据图纸的标注选择公制单位(mm)和英制单位(inch)进行程序编制,以适应不同企业的具体情况。
5.绝对坐标和增量坐标编程
程序中的坐标数据可以采用绝对坐标或增量坐标,使数据计算或程序的编写更方便。
6.进给速度、主轴转速调整
数控铣床控制面板上一般设有进给速度、主轴转速的倍率开关,用来在程序执行中根据加工状态和程序设定值随时调整实际进给速度和主轴实际转速,以达到最佳的切削效果。一般进给速度调整范围在0%~150%之间,主轴转速调整范围在50%~120%之间。
7.固定循环
固定循环是固化为G指令的子程序,并通过各种参数适应不同的加工要求,主要用于实现一些具有典型性的需要多次重复的加工动作,如各种孔、内外螺纹、沟槽等的加工。使用固定循环可以有效地简化程序的编制。但不同的数控系统对固定循环的定义有较大的差异,在使用的时候应注意区别。
8.工件坐标系设定
9.数据输入输出及DNC功能
10.子程序
11.数据采集功能
12.自诊断功能
Ⅷ 数控系统的插补功能与什么误差有关
内容简介 本书系统地介绍了插补原理及插补方法,及其在数控机床加工中的应用。共分13章,内容包括:概论、数字脉冲相乘法插补原理、逐点比较法插补原理、最小偏差法、数字积分法、目标点跟踪法、单步追踪法、高次曲线插补原理、加密判别和双判别插补原理、插补方法的实际应用、插补器的信息输入、插补运算的控制、偏差计算公式的实现、刀具半径自动偏移计算等内容。
3目录编辑
第1章概论
1.1数控系统插补原理简介
1.2插补方式的分类
第2章数字脉冲相乘法插补原理
2.1数字脉冲相乘法的基本原理
2.2中和电路
2.3数字脉冲相乘法插补速度分析
2.4总体逻辑结构
2.5数字脉冲相乘法插补的误差
第3章逐点比较法插补原理
3.1概述
3.2直线插补
3.3直线插补的计算程序及逻辑图
3.4圆弧插补
3.5圆弧插补的计算程序及逻辑图
第1章 概 论
1.1数控系统插补原理简介
1.1.1概述
机床数控系统的核心技术是插补技术。在数控加工中,数控系统要解决控制刀具与工件运动轨迹的问题。在所需的路径或轮廓上的两个已知点间,根据某一数学函数确定其中多个中间点位置坐标值的运动过程称为插补。数控系统根据这些坐标值控制刀具或工件的运动,实现数控加工。插补的实质是根据有限的信息完成“数据密化”的工作。
数控加工程序提供了刀具运动的起点、终点和运动轨迹,而刀具怎么从起点沿运动轨迹走向终点则由数控系统的插补装置或插补软件来控制。实际加工中,被加工零件的轮廓种类很多,严格说来,为了满足加工要求,刀具运动轨迹应该准确地按零件的轮廓形状生成。然而,对于复杂的曲线轮廓,直接计算刀具运动轨迹非常复杂,计算工作量很大,不能满足数控加工的实时控制要求。因此,在实际应用中,是用一小段直线或圆弧去逼近(或称为拟合)零件轮廓曲线,即通常所说的直线和圆弧插补。某些高性能的数控系统中,还具有抛物线、螺旋线插补功能。
在早期的数控系统中,插补是由专门设计的硬件数字电路完成的。而在现代计算机数控(Computer Numerical Control,CNC)系统中,常用的插补实现方法有两种:一种由硬件和软件的结合来实现;另一种全部采用软件实现。
插补的任务就是根据进给速度的要求,完成轮廓起点和终点之间中间点的坐标值计算。对于轮廓控制系统来说,插补运算是最重要的计算任务。插补对机床控制必须是实时的。插补运算速度直接影响系统的控制速度,而插补计算精度又影响到整个CNC系统的精度。人们一直在努力探求计算速度快且计算精度高的插补算法。目前普遍应用的插补算法分为如下两大类。