數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)指導(dǎo)書(shū)

西南科技大學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)西南科技大學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)制造科學(xué)與工程學(xué)院制造科學(xué)與工程學(xué)院《數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)》實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)主編要小鵬西南科技大學(xué)制造科學(xué)與工程學(xué)院2006年11月實(shí)驗(yàn)一數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、通過(guò)數(shù)控機(jī)床的剖析及示教，掌握數(shù)控機(jī)床的一些基本概念。2、了解數(shù)控機(jī)床的組成、分類(lèi)，數(shù)控機(jī)床的工作原理，數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系統(tǒng)等。二、實(shí)驗(yàn)要求1、預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)。2、熟悉實(shí)驗(yàn)安全規(guī)程。3、認(rèn)真完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。4、實(shí)驗(yàn)結(jié)束后做好設(shè)備清理工作。三、實(shí)驗(yàn)原理數(shù)控機(jī)床采用數(shù)字化信息技術(shù)對(duì)機(jī)床的運(yùn)動(dòng)及其加工過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)控制與操作運(yùn)行。它解決了傳統(tǒng)方式難以解決的復(fù)雜零件的制造問(wèn)題； 其準(zhǔn)確性與高效性改變了以往機(jī)械工業(yè)中周期長(zhǎng)、效率低的局面；其柔性的工作方式，能充分適應(yīng)多品種、小批量的現(xiàn)代化生產(chǎn)需要?，F(xiàn)在的數(shù)控機(jī)床一般由CNCg置、伺服驅(qū)動(dòng)、主軸驅(qū)動(dòng)及機(jī)床本體等圖1-1數(shù)控機(jī)床的總體結(jié)構(gòu)布局應(yīng)按要求既滿(mǎn)足從機(jī)床性能、 加工適應(yīng)范圍等內(nèi)部因素考慮確定各構(gòu)件間位置，同時(shí)亦滿(mǎn)足從外觀、操作、管理到人機(jī)關(guān)系等外部因素考慮安排機(jī)床總布局。數(shù)控機(jī)床不同的布局形式給機(jī)床工作帶來(lái)了不同的影響， 從而形成不同的特點(diǎn)，其影響主要表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：1、不同布局適應(yīng)不同的工件形狀、尺寸及重量如圖1-2所示均為數(shù)控銃床，但四種布局方案適應(yīng)的工件重量、尺寸卻不同。其中，（a）適應(yīng)較輕工件，（b）適應(yīng)較大尺寸工件，（c）適應(yīng)較重工件，（d）適應(yīng)更重

更大工件。2、不同布局有不同的運(yùn)動(dòng)分配及工藝范圍如圖1-3所示為數(shù)控鏈銃床的三種布局方案。其中，（a）主軸立式布置，上下運(yùn)動(dòng)，對(duì)工件頂面進(jìn)行加工； （b）主軸臥式布置，加工工作臺(tái)上分度工作臺(tái)的配合，可加工工件多個(gè)側(cè)面；（c）在（如圖1-3所示為數(shù)控鏈銃床的三種布局方案。其中，（a）主軸立式布置，上下運(yùn)動(dòng)，對(duì)工件頂面進(jìn)行加工； （b）主軸臥式布置，加工工作臺(tái)上分度工作臺(tái)的配合，可加工工件多個(gè)側(cè)面；（c）在（b）基礎(chǔ)上再增加一個(gè)數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)，可完成工件上更多內(nèi)容的加工。圖1-3數(shù)控鍵銃床的布局圖3、不同布局有不同的機(jī)床結(jié)構(gòu)性能臺(tái)支承于床身，剛度好，工作臺(tái)承載能力強(qiáng)； （c）、（d）工作臺(tái)為十字形布局，其中稱(chēng)布局，受力后變形小，有利于提高加工精度。圖1—2數(shù)控銃床的布局如圖1-4所示為幾種數(shù)控臥式鍵銃床。其中（a）、（b）為T(mén)形床身布局，工作（c）主軸箱懸掛于單立柱一側(cè)，使立柱受偏載,（d）主軸箱裝在框式立柱中間，對(duì)圖1-4 數(shù)控臥式鏈銃床四、實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備.數(shù)控車(chē)銃機(jī)床各一臺(tái)華中數(shù)控車(chē)床 CJK6032,華中數(shù)控銃床ZJK7532。.加工中心一臺(tái)五、實(shí)驗(yàn)步驟.通過(guò)直觀觀察了解數(shù)控車(chē)銃床的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；.接通電源，啟動(dòng)計(jì)算機(jī)進(jìn)入軟件系統(tǒng)；.在機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)上學(xué)習(xí)各個(gè)菜單功能。.學(xué)習(xí)機(jī)床工作坐標(biāo)系設(shè)定，刀補(bǔ)的設(shè)定，程序編輯等操作。.學(xué)習(xí)手動(dòng)、MDI、回零等操作六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告.及時(shí)編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告書(shū)。.關(guān)于實(shí)驗(yàn)報(bào)告具體內(nèi)容的特殊要求。七、預(yù)習(xí)要求.復(fù)習(xí)數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)的有關(guān)內(nèi)容.復(fù)習(xí)數(shù)控機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的有關(guān)內(nèi)容.復(fù)習(xí)數(shù)控機(jī)床驅(qū)動(dòng)部件和傳動(dòng)部件的有關(guān)內(nèi)容八、注意事項(xiàng).按各自的編號(hào)分組，不得擅自調(diào)換。.各小組負(fù)責(zé)人認(rèn)真填寫(xiě)設(shè)備管理登記薄。.加工后的工件不得帶出培訓(xùn)中心；各小組負(fù)責(zé)人每項(xiàng)工作完畢后應(yīng)將實(shí)驗(yàn)工具和機(jī)床臺(tái)面整理、清掃好，經(jīng)指導(dǎo)老師認(rèn)可后方可 離開(kāi)。.實(shí)驗(yàn)（實(shí)習(xí)）中如有異常情況發(fā)生，應(yīng)及時(shí)報(bào)告指導(dǎo)老師，否則，如造成不良后果,追究當(dāng)事人的責(zé)任，并做相應(yīng)處理。.沒(méi)有按要求熟悉實(shí)驗(yàn)（實(shí)習(xí)）指導(dǎo)書(shū)的有關(guān)步驟及正確操作方法，造成人身傷害和設(shè)備損壞，追究當(dāng)事人應(yīng)負(fù)的責(zé)任。九、思考題.怎樣完成加工對(duì)刀？.數(shù)控機(jī)床如何解除超程？實(shí)驗(yàn)二手工編程實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握數(shù)控機(jī)床加工指令、工藝基礎(chǔ)。2、熟悉G代碼編程。3、通過(guò)這一簡(jiǎn)單零件的實(shí)際編程加工操作，掌握基本的數(shù)控語(yǔ)言的使用、刀具補(bǔ)償及加工園的方法二、實(shí)驗(yàn)要求1、預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)。2、熟悉實(shí)驗(yàn)安全規(guī)程。3、認(rèn)真完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告4、實(shí)驗(yàn)結(jié)束后做好設(shè)備清理工作三、實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備.數(shù)控車(chē)銃機(jī)床各一臺(tái).加工中心一臺(tái).PC機(jī)一臺(tái)四、實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)介.實(shí)驗(yàn)原理手工編寫(xiě)G代碼，通過(guò)指令的方式來(lái)控制運(yùn)算器與輸出裝置，運(yùn)算器接受控制器的指令，將輸入裝置送來(lái)的數(shù)據(jù)信息做進(jìn)一步的處理，并將處理結(jié)果不斷送到輸出裝置，使伺服系統(tǒng)執(zhí)行所要求得運(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)床的各種操作，所完成完成數(shù)控加工。.實(shí)驗(yàn)方法通過(guò)CAXA的2維繪圖功能進(jìn)行簡(jiǎn)單的圖形設(shè)計(jì)， 分析加工工藝之后，手工編寫(xiě)G代碼,進(jìn)行數(shù)控加工。加工零件圖：

.實(shí)驗(yàn)流程四、實(shí)驗(yàn)步驟(1)根據(jù)零件圖樣，設(shè)計(jì)編寫(xiě)數(shù)控車(chē)床、數(shù)控銃床加工程序;(2)數(shù)控加工工藝參數(shù)設(shè)定；計(jì)算機(jī)仿真演示；(3)程序校驗(yàn)及空運(yùn)行；(4)實(shí)際切削(包括對(duì)刀)，加工試件；五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告.及時(shí)編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告書(shū)。.關(guān)于實(shí)驗(yàn)報(bào)告具體內(nèi)容的特殊要求。六、預(yù)習(xí)要求.復(fù)習(xí)數(shù)控機(jī)床加工工藝.復(fù)習(xí)數(shù)控機(jī)床編程指令.熟悉華中數(shù)控銃床的操作七、注意事項(xiàng).按各自的編號(hào)分組，不得擅自調(diào)換。.各小組負(fù)責(zé)人認(rèn)真填寫(xiě)設(shè)備管理登記薄。.加工后的工件不得帶出培訓(xùn)中心；各小組負(fù)責(zé)人每項(xiàng)工作完畢后應(yīng)將實(shí)驗(yàn)工具和機(jī)床臺(tái)面整理、清掃好，經(jīng)指導(dǎo)老師認(rèn)可后方可離開(kāi)。.實(shí)驗(yàn)（實(shí)習(xí)）中如有異常情況發(fā)生，應(yīng)及時(shí)報(bào)告指導(dǎo)老師，否則，如造成不良后果,追究當(dāng)事人的責(zé)任，并做相應(yīng)處理。.沒(méi)有按要求熟悉實(shí)驗(yàn)（實(shí)習(xí)）指導(dǎo)書(shū)的有關(guān)步驟及正確操作方法，造成人身傷害和設(shè)備損壞，追究當(dāng)事人應(yīng)負(fù)的責(zé)任。八、思考題.怎樣確定加工零件的工藝參數(shù)？.編程時(shí)應(yīng)注意那些方面，以免工件與刀具干涉？實(shí)驗(yàn)三數(shù)控自動(dòng)編程實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、通過(guò)數(shù)控自動(dòng)編程實(shí)驗(yàn)，掌握先進(jìn)的CAD/CAM自動(dòng)編程方法和步驟。2、培養(yǎng)能應(yīng)用計(jì)算機(jī)直接將零件的實(shí)體造型自動(dòng)轉(zhuǎn)化為數(shù)控加工程序的能力。二、實(shí)驗(yàn)要求1、預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)。2、熟悉實(shí)驗(yàn)安全規(guī)程。3、認(rèn)真完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告4、實(shí)驗(yàn)結(jié)束后做好設(shè)備清理工作三、實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備.數(shù)控車(chē)銃機(jī)床各一臺(tái).加工中心一臺(tái).CAXA程造工程師一XP軟件三、實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)介.實(shí)驗(yàn)原理通過(guò)CAXA勺CAMT能自動(dòng)編寫(xiě)G代碼，通過(guò)指令的方式來(lái)控制運(yùn)算器與輸出裝置，運(yùn)算器接受控制器的指令，將輸入裝置送來(lái)的數(shù)據(jù)信息做進(jìn)一步的處理，并將處理結(jié)果不斷送到輸出裝置，使伺服系統(tǒng)執(zhí)行所要求得運(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)床的各種操作，所完成完成數(shù)控加工。.實(shí)驗(yàn)方法本實(shí)驗(yàn)的主要原理是通過(guò)CAXA造造工程師一XP軟件進(jìn)行三維實(shí)體造型，然后通過(guò)CAXA的CAMT程。造型工藝的確定：.造型的方式屬于曲面造型。.有多個(gè)空間面組成，在構(gòu)造實(shí)體時(shí)首先應(yīng)使用空間曲線(xiàn)構(gòu)造實(shí)體的空間線(xiàn)架，然后利用直紋面生成曲面，可以逐個(gè)生成也可以將生成的一個(gè)角的曲面進(jìn)行圓形均布陣列，最終生成所有的曲面。.采用平面輪廓和參數(shù)線(xiàn)方式對(duì)曲面進(jìn)行加工。加工零件圖

3.實(shí)驗(yàn)流程四、實(shí)驗(yàn)步驟.接通電源，啟動(dòng)計(jì)算機(jī)進(jìn)入軟件系統(tǒng)，進(jìn)入 CAXA^造工程師軟件界面；.確定造型工藝，依操作步驟進(jìn)行，完成零件曲面造型；.應(yīng)用平面輪廓和參數(shù)線(xiàn)方式對(duì)曲面進(jìn)彳T加工，生成加工軌跡和生成 G代碼程序;.軌跡仿真；.五角星的整體形狀是較為平坦，整體加工時(shí)選擇等高粗加工，精加工時(shí)采用曲面區(qū)域加工，生成加工軌跡和生成G代碼程序五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告.及時(shí)編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告書(shū)。.關(guān)于實(shí)驗(yàn)報(bào)告具體內(nèi)容的特殊要求。六、預(yù)習(xí)要求.復(fù)習(xí)CAXA制造工程師軟件.復(fù)習(xí)機(jī)床加工工藝學(xué).熟悉加工仿真軟件七、注意事項(xiàng).按各自的編號(hào)分組，不得擅自調(diào)換。.各小組負(fù)責(zé)人認(rèn)真填寫(xiě)設(shè)備管理登記薄。.加工后的工件不得帶出培訓(xùn)中心； 各小組負(fù)責(zé)人每項(xiàng)工作完畢后應(yīng)將實(shí)驗(yàn)工具和機(jī)床臺(tái)面整理、清掃好，經(jīng)指導(dǎo)老師認(rèn)可后方可離開(kāi)。.實(shí)驗(yàn)（實(shí)習(xí)）中如有異常情況發(fā)生，應(yīng)及時(shí)報(bào)告指導(dǎo)老師，否則，如造成不良后果，追究當(dāng)事人的責(zé)任，并做相應(yīng)處理。.沒(méi)有按要求熟悉實(shí)驗(yàn)（實(shí)習(xí)）指導(dǎo)書(shū)的有關(guān)步驟及正確操作方法，造成人身傷害和設(shè)備損壞，追究當(dāng)事人應(yīng)負(fù)的責(zé)任。八、思考題.怎樣完成自動(dòng)換刀？.對(duì)圓柱類(lèi)零件如何完成對(duì)刀并保證不影響加工精度？實(shí)驗(yàn)四數(shù)控雕刻編程實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)-、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、通過(guò)數(shù)控雕刻編程實(shí)驗(yàn)，學(xué)生用二維圖像技術(shù)，自選某一對(duì)象設(shè)計(jì)平面三維模型。2、應(yīng)用CAM軟件產(chǎn)生多重刀具路徑供粗加工、精加工和雕刻加工使用。刀具路徑仿真在正式加工前能絕對(duì)直觀地看到加工過(guò)程的實(shí)際情況。3、設(shè)計(jì)好的模型可用多種光源、光形、材質(zhì)和顏色進(jìn)行著色、陰影和渲染。、實(shí)驗(yàn)要求1、預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)。2、熟悉實(shí)驗(yàn)安全規(guī)程。3、認(rèn)真完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告4、實(shí)驗(yàn)結(jié)束后做好設(shè)備清理工作三、實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備.三維數(shù)控雕刻機(jī)一臺(tái).PC機(jī)一臺(tái)三、實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)介1.實(shí)驗(yàn)原理本實(shí)驗(yàn)的主要原理是通過(guò)PC機(jī)進(jìn)行三維雕刻模型的造型， 在通過(guò)CAM功能生成G代碼，通過(guò)加工仿真后，檢驗(yàn)代碼的正確性，然后在進(jìn)行實(shí)際加工。圖 4-1是固高雕刻機(jī)的操作界面。固高GEN-G雕刻機(jī)控制系統(tǒng)是基于固高公高性能運(yùn)動(dòng)控制器和標(biāo)準(zhǔn) CNC系統(tǒng)平臺(tái)的開(kāi)放式系統(tǒng)。固高運(yùn)動(dòng)控制器應(yīng)用高速 DSP芯片實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的高性能、高速度和高精度。而CNC系統(tǒng)平臺(tái)提供對(duì)標(biāo)準(zhǔn)NC程序代碼的編譯，并最終形成運(yùn)動(dòng)控制器的控制指令。固高GEN-G雕刻機(jī)控制系統(tǒng)軟件提供 NC程序自動(dòng)執(zhí)行、手動(dòng)連續(xù)、手動(dòng)增量、MDI、自動(dòng)鉆孔等功能，并能實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前坐標(biāo)、進(jìn)給速度和當(dāng)前執(zhí)行程序段等系統(tǒng)狀態(tài)， 使用戶(hù)輕松完成對(duì)雕刻機(jī)的精確控制。.電機(jī)驅(qū)動(dòng)器及專(zhuān)用輸入連接方法一般的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器與運(yùn)動(dòng)控制器連接，包括三個(gè)部分：脈沖輸出、專(zhuān)用輸出、專(zhuān)用輸入。運(yùn)動(dòng)控制器的任何控制軸，都可以根據(jù)用戶(hù)的要求設(shè)置成脈沖控制信號(hào)輸出的形式，用來(lái)控制步進(jìn)電機(jī)或脈沖方式控制的伺服電機(jī)。脈沖輸出、專(zhuān)用輸出通過(guò)端子板 CN5、CN6、CN7、CN8與電機(jī)馬區(qū)動(dòng)器連接。專(zhuān)用輸入通過(guò)端子板 CN5、CN6、CN7、CN8、CN12與電機(jī)驅(qū)動(dòng)器及外部開(kāi)關(guān)相連，連接方法見(jiàn)圖 3。驅(qū)動(dòng)器報(bào)警輸入信號(hào)為常閉狀態(tài)， （用戶(hù)不用時(shí)，請(qǐng)將該輸入對(duì)地短接）。根據(jù)安全標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)的限位開(kāi)關(guān)須接成常閉狀態(tài)。當(dāng)工作

臺(tái)的運(yùn)動(dòng)超過(guò)其物理有效行程將使限位開(kāi)關(guān)打開(kāi)。限位開(kāi)關(guān)輸入信號(hào)的有效電平可以通過(guò)主機(jī)命令進(jìn)行選擇。原點(diǎn)開(kāi)關(guān)為常開(kāi)狀態(tài)。.通用數(shù)字量輸入/輸出連接方法通用數(shù)字量輸出由端子板CN14輸出。當(dāng)輸出接感性負(fù)載時(shí)，應(yīng)考慮反電勢(shì)的泄放。通用數(shù)字量輸入由端子板CN13、CN12輸入。. RS-232連接方法運(yùn)動(dòng)控制器提供串行通訊方式與主機(jī)交換信息的方法，通訊通過(guò)接口端子板 CN4實(shí)現(xiàn)。.模擬輸入連接方法運(yùn)動(dòng)控制器提供可選的模擬輸入信號(hào)，通過(guò)端子板 CN11實(shí)現(xiàn)。標(biāo)理欄 豪維快旋揍fll區(qū)施工圈感IXX4-TM M孫標(biāo)理欄 豪維快旋揍fll區(qū)施工圈感IXX4-TM M孫四、實(shí)驗(yàn)步驟.接通電源，啟動(dòng)計(jì)算機(jī)進(jìn)入軟件系統(tǒng);.三維雕刻模型的造型；.加工軌跡的后置G代碼處理；.軌跡仿真；.設(shè)置三維雕刻機(jī)的系統(tǒng)加工參數(shù)；.實(shí)際加工；五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告.及時(shí)編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告書(shū)。.關(guān)于實(shí)驗(yàn)報(bào)告具體內(nèi)容的特殊要求。六、預(yù)習(xí)要求.復(fù)習(xí)數(shù)控編程G代碼.熟悉固高三維數(shù)控雕刻機(jī)的操作軟件.熟悉三維造型軟件七、注意事項(xiàng).按各自的編號(hào)分組，不得擅自調(diào)換。.各小組負(fù)責(zé)人認(rèn)真填寫(xiě)設(shè)備管理登記薄。.加工后的工件不得帶出培訓(xùn)中心；各小組負(fù)責(zé)人每項(xiàng)工作完畢后應(yīng)將實(shí)驗(yàn)工具和機(jī)床臺(tái)面整理、清掃好，經(jīng)指導(dǎo)老師認(rèn)可后方可離開(kāi)。.實(shí)驗(yàn)（實(shí)習(xí)）中如有異常情況發(fā)生，應(yīng)及時(shí)報(bào)告指導(dǎo)老師，否則 ，如造成不良后果,追究當(dāng)事人的責(zé)任，并做相應(yīng)處理。.沒(méi)有按要求熟悉實(shí)驗(yàn)（實(shí)習(xí)）指導(dǎo)書(shū)的有關(guān)步驟及正確操作方法，造成人身傷害和設(shè)備損壞，追究當(dāng)事人應(yīng)負(fù)的責(zé)任。八、思考題.三維雕刻機(jī)的工作原理是什么？2.三維雕刻機(jī)的插補(bǔ)是如何完成的？實(shí)驗(yàn)五 數(shù)控機(jī)床插補(bǔ)原理實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解直線(xiàn)插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)原理和實(shí)現(xiàn)方法。2、通過(guò)利用運(yùn)動(dòng)控制器基本控制指令實(shí)現(xiàn)直線(xiàn)插補(bǔ)和圓弧插補(bǔ)，掌握運(yùn)動(dòng)控制卡的編程方法。、實(shí)驗(yàn)要求1、預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)。2、熟悉實(shí)驗(yàn)安全規(guī)程。3、認(rèn)真完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告4、實(shí)驗(yàn)結(jié)束后做好設(shè)備清理工作三、實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備.二維數(shù)控運(yùn)動(dòng)平臺(tái)一臺(tái).加工中心一臺(tái)三、實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)介1.實(shí)驗(yàn)原理數(shù)控系統(tǒng)加工零件的輪廓或運(yùn)動(dòng)軌跡一般是由直線(xiàn)、 圓弧等組成，對(duì)于一些非圓弧輪廓?jiǎng)t用直線(xiàn)或圓弧去逼近。 插補(bǔ)計(jì)算就是數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)輸入的基本數(shù)據(jù)， 通過(guò)計(jì)算，將工件的輪廓或運(yùn)動(dòng)軌跡描述出來(lái)，邊計(jì)算邊根據(jù)計(jì)算結(jié)果向各坐標(biāo)發(fā)出進(jìn)給指令。數(shù)控系統(tǒng)常用的插補(bǔ)計(jì)算方法有：逐點(diǎn)比較法，數(shù)字積分法，時(shí)間分割法，樣條插補(bǔ)法等。下面就以逐點(diǎn)比較法為例，闡述插補(bǔ)的原理。逐點(diǎn)比較法，即每進(jìn)給一步都要和給定軌跡上的坐標(biāo)值進(jìn)行比較，判斷該點(diǎn)在 圖5-1直線(xiàn)插補(bǔ)原理給定軌跡的上方或下方，或在給定軌跡的里面或外面，從而決定下一步的進(jìn)給方向， 使之趨近給定軌跡。直線(xiàn)插補(bǔ)偏差計(jì)算公式：以第一象限為例，取直線(xiàn)起點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，如圖 5-1所示。圖中m為動(dòng)點(diǎn)，有下面關(guān)系： Xm/Ym=Xe/Ye。取Fm=Ym*Xe—Xm*Ye作為偏差判別式。若Fm=0,表明m點(diǎn)在OA直線(xiàn)上；若Fm>0,表明m點(diǎn)在OA直線(xiàn)上方的m'處；若Fm<0,表明m點(diǎn)在OA直線(xiàn)下方的m”處。當(dāng)偏差Fm0時(shí)，沿+X方向移動(dòng)一個(gè)單位長(zhǎng)度A,則Xm+1=Xm+A,Ym+1=Ym,新的偏差為:FmYFmYmi XeXmi Ye Ym XeXm YeYe Fm Ye當(dāng)偏差Fm<0時(shí)，沿+Y方向移動(dòng)一個(gè)單位長(zhǎng)度A,則 Xm+1=Xm,Ym+1=Ym+A,新的偏差為：Fm1Ymi Fm1Ymi XeXmi Ye Ym XeXeXm Ye FmXe當(dāng)兩方向所走的步數(shù)與終點(diǎn)坐標(biāo) （Xe,Ye）相等時(shí)，停止插補(bǔ)。其它三個(gè)象限的計(jì)算方法，可以用相同的原理獲得，表5-2為四個(gè)象限插補(bǔ)時(shí)，其偏差計(jì)算公式和進(jìn)給脈沖方向，計(jì)算時(shí)， Xe,Ye均為絕對(duì)值。Fm孑口Fm<0L2 J1LlFm<0y加工指令進(jìn)蠟方向加工指告進(jìn)給方向Ll+aXLl+A￥LZ-fiXL2*aY川/LA13—iXIJ-AY/1L4+AXL4-AYL3Fm+1=Frn-AYeFm*i=Fm+aXe表5-2直線(xiàn)插補(bǔ)插補(bǔ)過(guò)程分為四個(gè)步驟:1）偏差判別：根據(jù)偏差值判斷刀具當(dāng)前位置與理想線(xiàn)段間的相對(duì)位置，以確定刀具的下一步走向。2）坐標(biāo)進(jìn)給：根據(jù)判別結(jié)果使刀具向 X、Y方向移動(dòng)一步。3）偏差計(jì)算：當(dāng)?shù)毒咭苿?dòng)到新位置時(shí)，再計(jì)算當(dāng)前位置與理想線(xiàn)段間的偏差，以確定刀具的下一步走向。4）終點(diǎn)判別：判斷刀具是否已達(dá)到終點(diǎn)。若未達(dá)到終點(diǎn)，則繼續(xù)插補(bǔ)；若達(dá)到終點(diǎn)，則結(jié)束插補(bǔ)。終點(diǎn)判別的方法如：.設(shè)置兩個(gè)計(jì)數(shù)器分別存入Xe,Ye坐標(biāo)值，在X坐標(biāo)（Y坐標(biāo)）進(jìn)給一步，就在相應(yīng)的X（Y）計(jì)數(shù)器減1,直到兩個(gè)計(jì)數(shù)器都減到零時(shí)，就到達(dá)終點(diǎn)。圖5-3圓弧插補(bǔ)原理.用一個(gè)終點(diǎn)計(jì)數(shù)器，寄存X、Y圖5-3圓弧插補(bǔ)原理終點(diǎn)的總步數(shù)，X、Y坐標(biāo)每走一步，減1,直到為零時(shí)，就到了終點(diǎn)。圓弧插補(bǔ)偏差計(jì)算公式：偏差計(jì)算公式：以第一象PM逆圓為例，如圖5-3所示。圖b圓弧圓心在坐標(biāo)原點(diǎn)，A為起點(diǎn)，B為終點(diǎn)，半徑為R,假設(shè)運(yùn)動(dòng)瞬時(shí)點(diǎn)為 m,它與圓心的距離為 Rm,以Rm和R平方差

作為偏差值，則偏差判別式為：若Fm=0,表明m點(diǎn)在圓弧上；若作為偏差值，則偏差判別式為：若Fm=0,表明m點(diǎn)在圓弧上；若Fm>0,表明m點(diǎn)在圓弧下；若Fm<0,表明m點(diǎn)在圓弧內(nèi)。當(dāng)Fm涮時(shí)，為了逼近圓弧，應(yīng)沿一Xm+1=Xm-S,Ym+1=Ym,新偏差值為：2 2Fm1Xm1Ym1當(dāng)Fm<0時(shí)，為了逼近圓弧，應(yīng)沿十Xm+1=Xm,Ym+1=Ym+ 新偏差值為：F.X，Y2m1 m1 m1方向進(jìn)給單位距離8,到m+1點(diǎn)，其坐標(biāo)值為R2R22Fm2Xm+ 2方向進(jìn)給單位距離8,到m+1點(diǎn)，其坐標(biāo)值為Fm+2 Ym+ 2Fm=0是5-4為四個(gè)象限的順5-4為四個(gè)象限的順/逆圓弧插補(bǔ)的進(jìn)給方向和偏差計(jì)算的歸納。 圓弧插補(bǔ)的終點(diǎn)判別和插補(bǔ)計(jì)算過(guò)程和直線(xiàn)插補(bǔ)基本相同，但在偏差計(jì)算的同時(shí)，還要進(jìn)行動(dòng)點(diǎn)瞬時(shí)坐標(biāo)值的計(jì)算， 以便為下一點(diǎn)的偏差計(jì)算作好準(zhǔn)備。Fm<0iSR4VFm加 FmkR；?s0]—―VI;Ii]<0LNR1Fm占O,00\Fin^OFw0、卜J，*/Fm<0srNthJYFm^SR2 SrXr 1<0 Emd FiZNR2i]之0線(xiàn)形Fm可Fm<0力向偏差計(jì)算力向偏差計(jì)算SR1Y— L - 、， 2Fm1 Fm 2 YmX— L - 、， 2Fm1 Fm 2 XmSR2X— L - 、， 2Fm1 Fm 2 XmY— L - 、， 2Fm1 Fm 2 XmSR3YF,F2Y2m1 m mXF,F2Y2m1 m