數(shù)控往復(fù)鋸插補(bǔ)方案研究

　　數(shù)控往復(fù)鋸如何實(shí)現(xiàn)插補(bǔ)?如何讓數(shù)控往復(fù)鋸更好的運(yùn)轉(zhuǎn)加工?我們今天抽時(shí)間來(lái)一起討論一下。

　　一、數(shù)控往復(fù)鋸插補(bǔ)介紹

　　插補(bǔ)模塊是整個(gè)數(shù)控系統(tǒng)中極其重要的功能模塊之一。在數(shù)控往復(fù)鋸加工中，開始先應(yīng)根據(jù)工件設(shè)計(jì)圖和加工工藝要求編寫出零件的加工程序，然后將其輸入到數(shù)控系統(tǒng)中。經(jīng)過(guò)數(shù)控系統(tǒng)軟件的譯碼和預(yù)處理后，根據(jù)設(shè)定的參數(shù)開始進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算處理，得到刀位點(diǎn)位置等數(shù)據(jù)。伺服系統(tǒng)根據(jù)獲得的數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)控制各坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)，從而獲得所要求的刀具位置姿態(tài)和運(yùn)動(dòng)軌跡，加工出所要求的工件外形。具體而言，插補(bǔ)就是根據(jù)零件輪廓尺寸，結(jié)合精度和工藝等方面的要求，按照一定的數(shù)學(xué)方法在理想的軌跡或輪廓上的己知點(diǎn)之間確定一些中間點(diǎn)，從而通近理想工件外形輪廓。換句話說(shuō)，插補(bǔ)過(guò)程就是對(duì)給定曲線進(jìn)行“數(shù)據(jù)點(diǎn)的密化”過(guò)程。插補(bǔ)算法的選擇將直接影響到系統(tǒng)的精度、速度和加工能力。

　　在早期的數(shù)控系統(tǒng)中，插補(bǔ)過(guò)程由專門的數(shù)字邏輯電路完成。這種用硬件實(shí)現(xiàn)插補(bǔ)的運(yùn)算速度很快，但是靈活性較差。目前隨著計(jì)算機(jī)水平的提高，在數(shù)控往復(fù)鋸系統(tǒng)中，插補(bǔ)功能大多采用軟件的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)插補(bǔ)算法的一般要求有：插補(bǔ)所需的原始數(shù)據(jù)較少;算法簡(jiǎn)單，運(yùn)算速度快;插補(bǔ)精度高，沒(méi)有累積誤差;能控制進(jìn)給速度。

　　二、數(shù)控往復(fù)鋸基本插補(bǔ)算法

　　隨著相關(guān)科學(xué)技術(shù)比較好別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，插補(bǔ)算法也在不斷地進(jìn)行完善和更新。由于插補(bǔ)的速度直接影響到數(shù)控系統(tǒng)的速度，而插補(bǔ)的精度又直接影響整個(gè)數(shù)控系統(tǒng)的精度，因此，人們一直在努力探求一種計(jì)算速度快而且精度又高的插補(bǔ)方法。但是一般而言，插補(bǔ)精度和插補(bǔ)速度是互相制約、互相矛盾的，必須在二者之間進(jìn)行折中的選擇。目前普遮應(yīng)用的插補(bǔ)算法分為兩類：脈沖增量法和數(shù)據(jù)采樣法。

　　三、脈沖增量法

　　脈沖增量插補(bǔ)算法是通過(guò)不斷地向各個(gè)運(yùn)動(dòng)軸分配脈沖，來(lái)控制機(jī)床坐標(biāo)軸作相互協(xié)調(diào)的運(yùn)動(dòng)，從而加工出具有一定形狀的零件輪廓的算法。顯然，這類插補(bǔ)算法的輸出是脈沖形式，并且每次僅產(chǎn)生一個(gè)單位的行程增量，因此稱之為脈沖增量插補(bǔ)。每個(gè)單位脈沖對(duì)應(yīng)坐標(biāo)軸的位移量大小，稱之為脈沖當(dāng)量。脈沖當(dāng)量是脈沖分配的基本單位，對(duì)應(yīng)于內(nèi)部數(shù)據(jù)處理的一個(gè)二進(jìn)制位，它決定了數(shù)控機(jī)床的加工精度。這種插補(bǔ)算法適用于以步進(jìn)電機(jī)為驅(qū)動(dòng)裝置的開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)。脈沖增量插補(bǔ)算法的實(shí)現(xiàn)方法比較簡(jiǎn)單，通常僅僅用加法和移位就可以完成插補(bǔ)，屬于這類算法的有：數(shù)字脈沖乘法器、逐點(diǎn)比較法、數(shù)字積分法以及一些相應(yīng)的改進(jìn)算法，在數(shù)控往復(fù)鋸系統(tǒng)中，一般用軟件來(lái)完成這類算法。由于脈沖增量插補(bǔ)誤差不大于一個(gè)脈沖當(dāng)量，并且其輸出的脈沖速率主要受插補(bǔ)程序所用時(shí)間的限制，所以，CNC系統(tǒng)的誤差精度與加工速度之間是相互制約的。在實(shí)際應(yīng)用中，這種插補(bǔ)算法僅適用于中等精度和中等速度、以步進(jìn)電機(jī)為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的機(jī)床。常用的脈沖增量插補(bǔ)主要有兩種：逐點(diǎn)比較法和數(shù)字積分法。

　　以上是對(duì)數(shù)控往復(fù)鋸插補(bǔ)方案的詳細(xì)研究，大家可以仔細(xì)研讀學(xué)習(xí)，希望大家能有所收獲。本文由王鑫數(shù)控木工機(jī)械王鑫經(jīng)理提供，更多知識(shí)交流請(qǐng)關(guān)注作者。



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