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逐点比较直线插补算法的研究

发布时间:2019-11-16 11:01所属分类:机械浏览:1加入收藏

摘要:在数控系统中被广泛应用的插补算法是逐点比较法,但是这种算法进给速度慢、加工误差大、脉冲分配不均匀,本文在原有算法的基础上采用直线处

  摘要:在数控系统中被广泛应用的插补算法是逐点比较法,但是这种算法进给速度慢、加工误差大、脉冲分配不均匀,本文在原有算法的基础上采用直线处于四边形区域位置来判断进给?#36739;潁?#36825;一算法比傳统算法提高了加工精度和加工速度,让脉冲分配也比较均匀。

  关键词:直线插补;脉冲四边形;插补误差

数控机床市场

  推荐阅读:《数控机床市场》杂志是由经新闻出版署批准的国家一级刊物。由中国机械工业联合会主管、中国工业报机电产品导报编辑部编辑出版的一份大型双月刊。

  引言

  随着工业的迅猛发展,以前数控加工零件的表面质量越来越不能满足要求。传统的数控加工机床采用的是逐点比较法对直线和?#19981;?#36827;行插补运算。插补算法在数控机床中起到极为重要的作用。对于不同轮廓形状的零件和加工中进给速度的要求,插补运算在零件轮廓曲线的起始点和终止点之间划分成很多小线段,每一个小线段为一个脉冲当量,用他们来驱动各轴运动,以实现加工出零件轮廓。但是这种方法进给速度较慢,零件加工误差大,经过改进又出?#32844;?#22522;础坐标现判断出来,然后计算偏差,一个?#36739;?#25110;两个?#36739;?#21516;时进给,提高插补精度。在这些方法的基础上,本文以脉冲当量四边形为基础,采用逐点比较直线插补算法,这种算法能够提高直线插补速度与精度。

  算法原理

  偏差大小判断、坐标?#36739;?#36827;给、计算下一偏差、终点判断是逐点比较直线插补的四个步骤。现有的一些算法进给?#36739;?#21028;断都是根据进给时当前点与直线的位置关系,这样每一次只能向一个?#36739;?#36827;给,导致插补误差很大。本文算法是根据直线终点处于脉冲当量四边形的位置,来判断进给?#36739;潁?#36798;到每一轴运动或两轴联动,从而减小插补误差。

  四边形插补原理

  由图1的四边形插补原理可见,刀具进给到A点位置时,设A点坐标为,做一个正方形ABCD,正方形的边长为1,平分角BAC,平分线AE与边BC交点于一点E,平分角CAD,平分线AF与边CD交点于一点F,正方形ABCD被直线AE和AF分为ABE、AECF、ADF三个区域。运动?#36739;?#21487;以规定为:当直线终点落于线段BE上时,机床沿y?#36739;?#36827;给一步;当直线终点落于线段DF上时,机床沿x?#36739;?#36827;给一步;当直线终点落于线段CE或CF上时,机床沿x和y?#36739;?#20004;轴联动进给一步。

  总结

  以进给终点处于四边形区域的位置来判断下一步进给?#36739;潁?#24182;建立偏差函数,计算函数的偏差,对偏差进行比较,从而提高了直线插补速度与精度,使用这一方法后,插补精度可以提高约40%,插补速度提高约30%,每一进给?#36739;?#33033;冲分配均匀,周期变化小。

  参考文献

  金中波,张百臣,韩霞,等.逐点比较法直线插补原理及其改进算法分析[J].机械工程师,2009(3).

  范希营,郭永环.提高数控系统基准脉冲直线插补速度及精度的研究[J].制造技术与机床,2010(3).

  席港港,赵庆志,王军,等.传统逐点比较法直线插补方法的改进[J].山东理工大学学报,2012,26.

  王宏伟,孙文磊,祁文军,等.跨任意象限直线和?#19981;?#25554;补原理研究与轨迹仿真[J].机械设计与制造,2012(4).

  张娜,周亮,王宗刚,李娟霞,等.数控加工中逐点比较直线插补新算法的研究[J].河西学院学报,2017.


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