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1、逐点比较法插补,插补的概念,在数控机床中,刀具的基本运动单位是脉冲当量,刀具沿各个坐标轴方向的位移的大小只能是脉冲当量的整数倍。因此,数控机床的运动空间被被离散化为一个网格区域,网格大小为一个脉冲当量,刀具只能运动到网格节点的位置。,想想图片里的直线!,3,在数控机床的加工过程中,刀具只能以折线的形式去逼近需要被加工的曲线轮廓,其实际运动轨迹是由一系列微小直线段所组成的折线,而不是光滑的曲线,如下图所示。,4,所谓插补,就是根据零件轮廓的几何形状、几何尺寸以及轮廓加工的精度要求和工艺要求,在零件轮廓的起点和终点之间顺序插入一系列中间点(折线端点)的过程,即所谓“数据点的密化过程”或“脉冲分配的
2、过程”,其对应的算法称为插补算法。,将线段起点看做原点,插补第一象限的直线段!,1.进给方向确定为:+X、+Y;2.起点在直线上,终点那个坐标值大,走那个坐标,可保证较高的精度。,将线段起点看做原点,插补第一象限的直线段!,3.点在直线下方时,向+Y方向进给;4.点在直线上方时,向+X方向进给;5.将进给方向的判断问题转化为点与直线的位置关系。,点与直线关系的判断,1.可以斜率判断点与直线间的关系;2.引入判别式,通过判别式与0的关系判断点与直线间的关系。,判别式的简化,除法效率低、不稳定,不适于插补运算!,乘法效率也不高,加法最高!,+X进给:(xi+1,yi+1)=(xi+1,yi),+Y
3、进给:(xi+1,yi+1)=(xi,yi+1),Fi+1=yi+1 xe-xi+1 ye=yi xe-xi ye-ye=Fi-ye,Fi+1=yi+1 xe-xi+1 ye=yi xe+xe-xi ye=Fi+xe,直线逐点比较插补算法执行,开始F0=0,偏差判别,坐标进给,偏差计算,逐点比较插补算法的终点判断,每判别一次,走一步(X、Y不同时走),可以插补总步数作为终点判断条件!,逐点比较插补算法的完整工作过程,开 始,偏差判别,坐标进给,偏差计算,结 束,终点判断,到终点,不到终点,逐点比较插补算法的四个工作节拍,其它象限的直线如何处理呢?,注:Fm=0时那个方向的坐标值大,走那个坐标。
4、,圆弧的逐点比较算法(圆心为原点,第一象限四分之一顺圆),1.进给方向确定为:+X、-Y;2.起点在直线上,终点那个坐标值大,走那个坐标,可保证较高的精度。,圆弧的逐点比较算法(第一象限四分之一顺圆),3.点在圆外部时,向-Y方向进给;4.点在圆内部时,向+X方向进给;5.将进给方向的判断问题转化为点与圆的位置关系。,点与圆的位置关系,(xi,yi),(xi,yi),(xi,yi),点与圆的位置关系,Fi=xi2+yi2-R2,Fi0,Fi=0,Fi0,判别式的简化,-Y进给:(xi+1,yi+1)=(xi,yi-1),Fi+1=Fi+1+2 xe,Fi+1=Fi+1-2 ye,Fi=xi2+yi2-R2,+X进给:(xi+1,yi+1)=(xi+1,yi),圆弧逐点比较插补实例1,过象限的圆如何处理?,逆圆、其它象限的时候如何处理?,圆弧逐点比较插补实例2,总结:,1、直线逐点比较的插补原理:判断点与直线的位置关系,根据斜率推到判别式,并结合进给特点将判别式写成递推式;2、圆弧逐点比较的插补原理:判断点与圆的位置关系,根据斜率推到判别式,并结合进给特点将判别式写成递推式;3、以插补总步数作为终点判断条件!,考虑其他象限的插补情况?,课后思考!,