数控机床的插补原理

数控机床的插补原理介绍课件PPT,适合高职院校

数控原理及系统

第四章

轮廓插补原理

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引子y在数控程序中经常会有以下几个语句：

E

直线插补 G01 X__Y__;

oy

A图1

x

?插补？? 插补？?G02 X_Y_I_J_F_;

顺圆插补E A

逆圆插补 G03 X_Y_R_F_;

oyA

图2

x

圆弧插补o

E图3

x

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1.插补概述1.1插补的基本概念 插补的基本概念CNC

程 序 输 入

数 译 码 据 处 理

插 补

位 置 控 制4

输 入 输 出 处 理 控 制

为什么我们看 到的不是阶梯 运动而是直线 运动呢？

y数控系统根据零件轮廓线型的有限信息，计 数控系统根据零件轮廓线型的有限信息， 算出刀具的一系列加工点、用基本线型拟合， 算出刀具的一系列加工点、用基本线型拟合， 完成所谓的数据“密化”工作。 完成所谓的数据“密化”工作。算法重要！ 影响精度 和速度！C E D B

G

HF

oy

A

4

插补有两层意思： 插补有两层意思： 一是用小线段逼近产生基本线型(如直线、 一是用小线段逼近产生基本线型(如直线、 圆弧等); 圆弧等); 二是用基本线型拟合其它轮廓曲线。 二是用基本线型拟合其它轮廓

数控加工插补原理及插补运算研究

1 引言

在数控加工过程中，数控机床为了满足加工对象几何尺寸精度的要求，刀具中心轨迹应该准确地依照工件的轮廓形状来生成。然而，对于简单的曲线，数控机床易于实现，但对于较复杂的形状，若直接生成，势必会使算法变得很复杂，计算机的工作量也相应地大大增加。因此，在实际应用中，常常采用一小段直线或圆弧去进行逼近，有些场合也可以用抛物线、椭圆、双曲线和其他高次曲线去逼近(或称为拟合)。所谓插补是指数据密化的过程。在对数控系统输入有限坐标点(例如起点、终点)的情况下，计算机根据线段的特征(直线、圆弧、椭圆等)，运用一定的算法，自动地在有限坐标点之间生成一系列的坐标数据，即所谓数据密化，从而自动地对各坐标轴进行脉冲分配，完成整个线段的轨迹运行，以满足加工精度的要求。数控机床插补有二方面的含义：①用小线段逼近产生基本线型（如直线、圆弧等）；②用基本线型拟和其它轮廓曲线。本文以基本线型直线、圆弧生成为例，论述插补原理。包括基准脉冲插补和数据采样插补。 2 数控机床插补运算的基本原理

我们在工程数学中知道，微积分对研究变量问题的基本分析方法是：“无限分割，以直代曲，以不变代变，得微元再无限积累，对近似值取极限，求得精确值”，但在一些

数控加工插补原理及插补运算研究

1 引言

在数控加工过程中，数控机床为了满足加工对象几何尺寸精度的要求，刀具中心轨迹应该准确地依照工件的轮廓形状来生成。然而，对于简单的曲线，数控机床易于实现，但对于较复杂的形状，若直接生成，势必会使算法变得很复杂，计算机的工作量也相应地大大增加。因此，在实际应用中，常常采用一小段直线或圆弧去进行逼近，有些场合也可以用抛物线、椭圆、双曲线和其他高次曲线去逼近(或称为拟合)。所谓插补是指数据密化的过程。在对数控系统输入有限坐标点(例如起点、终点)的情况下，计算机根据线段的特征(直线、圆弧、椭圆等)，运用一定的算法，自动地在有限坐标点之间生成一系列的坐标数据，即所谓数据密化，从而自动地对各坐标轴进行脉冲分配，完成整个线段的轨迹运行，以满足加工精度的要求。数控机床插补有二方面的含义：①用小线段逼近产生基本线型（如直线、圆弧等）；②用基本线型拟和其它轮廓曲线。本文以基本线型直线、圆弧生成为例，论述插补原理。包括基准脉冲插补和数据采样插补。 2 数控机床插补运算的基本原理

我们在工程数学中知道，微积分对研究变量问题的基本分析方法是：“无限分割，以直代曲，以不变代变，得微元再无限积累，对近似值取极限，求得精确值”，但在一些

第4章 计算机数控系统第一节 CNC系统的组成与功能 第二节 CNC系统的硬件结构 第三节 CNC系统的软件结构 第四节 逐点比较法插补原理与实现 第五节 数字积分法插补原理与实现 第六节 数据采样(数字增量)插补原理与实现 第七节 数控系统的刀具补偿

第一节 CNC系统的组成与功能CNC系统和CNC装置 CNC系统：数控装置、 PLC 、伺服系统

CNC系统的组成

CNC装置硬件组成：CPU、存储器、I/O接口

程序输入/输出设备——交换信息通道 通信设备——交换信息通道 计算机数字控制装置——各种信息处理 可编程控制器(PLC)——开关量控制 主轴驱动装置——控制主轴转速，实现主轴定 位 进给驱动装置——进给轴的速度、位置控制

CNC装置应该具备以下一些功能：(1)控制坐标轴运动/联动的功能。 (2)准备功能，也称G功能。 (3)插补功能。 (4)进给控制功能。 (5)主轴控制功能。 (6)辅助控制功能。。 (7)选刀及工作台分度功能。 (8)固定循环功能。 (9)补偿功能。 (10)字符、图形显示功能。 (11)诊断功能。 (12)通信功能。 (13)在线自动编程功能。

核心功能

[5]

非核心功能

CNC系统的功能基本功能– 控制功能——轴运动、联动轴

目录

一、课程设计介绍

1.1 任务说明??????????????????????? 3 1.2要求????????????????????????? 3 二、程序操作及算法流程图

2.1 DDA法插补直线流程??????????????????3 2.2逐点比较法插补逆时针圆弧流程?????????????4 三、 用户使用说明

3.1 程序开始运行时显示介面????????????????5 3.2 执行计算???????????????????????5 3.3 DDA法直线插补实例??????????????????6 3.4 逐点比较法插补第二三象限逆时针圆弧??????????7 四、主要算法及源程序

4.1 程序设计概述?????????????????????8 4.2 主要算法的实现????????????????????8

4.2.1 参数声明??????????????????????????8 4.2.2复位操作????????????????????????9 4.2.3单步操作?????????????????????11 4.2.4 连续插补????????????????????????11 4.2.5 辅助

学习情境一 数控机床的认识

学习目标：

完成本学习任务后，你应当能够：

1、 了解数控机床的种类，掌握数控机床的组成及各部件名称； 2、 熟知数控系统各单元器件的名称、功能、接口及选用原则； 3、 能根据电气原理图完成数控系统的基本连接；

一、学习准备

1、把实训车间的所有数控设备进行登记，并进行分类，写出其型号规格及功能特点。 序号 名称 型号规格 功能 设备编号 数量

2、数控车床整机及主要部件结构的认识

认识机床的主要组成部分，熟悉机床的操纵系统，观察机床主要部件结构。（观察CK6132数控车床整机。床身组件、主轴、进给轴、刀架、尾座及防护罩等组成部件。） 1）写出数控车床的主要技术参数

型号 床身上最大回转直径 最大加工长度 拖板上最大回转直径 主轴通孔直径

主轴转速(自动变速) X轴行程 Z轴行程 X轴最大移动速度 Z轴最大移动速度 尾座套筒锥度 电动刀架工位 电动刀架重复定位精度 定位精度（重复定位精度） 最大进给速度 主电动功率 2）

型号 工作台尺寸 工作台最大承重 主

湖南大学毕业设计

目录

第一章 绪论 .......................................................................................................................................... 1 1.1、数控系统的发展简吏及国外发展现状 .................................................................................... 2 1.2．我国数控系统的发展现状及趋势 ............................................................................................ 3

1.3 伺服系统的特点………………………………………………………………………………..4

第二章 设计总体方案 ...................................................................................

1 数控原理与数控机床 2012年 一、填空题 【第一章】

1. 数字控制是用 对机床的运动及加工过程进行控制的一种方法。

2. 数控机床按控制装置特点可分为 、 和 数控机床。

3. 根据控制运动的方式不同，数控机床可分为 、 和 数控机床。 4. NC机床的含义是 ，CNC机床的含义是 。

5. 数控机床大体由 、 、 和 组成。 6. 数控机床按功能水平进行分类，有 、 和 三种形式。

7. 简单地说，是否采用数控机床进行加工，主要取决于零件的 ；而是否采用专用机床进行加工，主要取决于零件的 。 8. 数控装置将数控加工程序信息按两类控制量分别输出，一类是 控制量，送往伺服驱动装置，另

一类是

插补原理

第三章

插补原理

插补原理

§3.1一、基本概念

概述

插补(Interpolation):数控系统根据给定的进给速度和轮廓 线形基本数据(直线起点、终点坐标，圆弧圆心、起点、终点 坐标),在轮廓的已知点之间，运用一定的算法，形成一系列 中间点坐标数据，从而自动的对各坐标轴进行脉冲分配，完成 整个线段的轨迹分析，以满足加工精度的要求。

插补原理

插补是数控系统最重要的功能； 插补实际是数据密集化的过程； 插补必须是实时的； 插补运算速度直接影响系统的控制速度； 插补计算精度影响到整个数控系统的精度。

插补器按数学模型分类，可分为一次插补器、二次插补器及高 次曲线插补器； 根据插补所采用的原理和计算方法不同，分为软件插补和硬件 插补。目前大多采用软件插补或软硬件结合插补。 根据插补原理可分为：脉冲增量插补和数字采样插补。

插补原理

脉冲当量：每一个脉冲使执行件按指令要求方向移动的直线 距离，称为脉冲当量，用δ表示。一般0.01mm~0.001mm。 脉冲当量越小，则机床精度越高y

A(xe,ye)

o

x

插补原理

二、插补方法分类 1.脉冲增量插补 每次插补结束，在一个轴上仅产生单个的行程增量，以一个脉 冲的方式输出给步进电动机，实现一个脉冲当量

***学院

电气安全课程设计

设 计 题 目: 数控机床的电气安全 学 生 姓 名： 学 号： 系 别： 城市与环境科学系 专 业 班 级： 安全工程 指 导 教 师：

目录

摘要................................................................ 1 Abstract............................................................ 1 1.数控机床电气安全的基本介绍........................................ 2 2.数控机床电气装置组成.............................................. 2 3.数控机床常见电气故障.................................