第三章 数字控制原理

第三章数字控制原理

1、什么叫插补？数控机床的插补算法有哪些？

2、解释逐点比较法插补原理，逐点比较法直线插补原理。

3、设欲加工直线OE，起点坐标为O（0，0），终点坐标为E（5，3），脉冲当量δ＝1，试用逐点比较法插补，试写出插补运算步骤并画出插补轨迹。

4、何谓刀具半径补偿？

5、如何实现间隙补偿、螺距误差补偿？

参考答案

1、插补计算就是对数控系统输入基本数据（如直线的起点、终点坐标，圆弧的起点、终点、圆心坐标等），运用一定的算法计算，并根据计算结果向相应的坐标发出进给指令。数控机床中常用的插补算法，有逐点比较法、数字积分法、时间分割法及最小偏差法等。

2、逐点比较法就是每走一步控制系统都要将加工点与给定的图形轨迹相比较，以决定下一步进给的方向，使之逼近加工轨迹。逐点比较法以折线逼近直线和圆弧，其最大的偏差不超过一个最小设定单位。

逐点比较法直线插补原理是，根据偏差判别函数值的大小，分别向＋x方向、+y方向进给，当两方向所走的步数与终点坐标相等是，停止插补。逐点比较法直线插补每走一步都要完成四个步骤：

（1）位置判别：根据偏差值确定当前加工点的位置；

（2）坐标进给：根据偏差值确定沿哪个方向进给一步；

（3）偏差计算：根据递推公式算出新加工点的偏差值；

（4）终点判别：确定加工点是否到达终点。

逐点比较法圆弧插补是将加工点到圆心的距离与被加工圆弧的名义半径相比较，并根据偏差大小确定坐标进给方向，以逼近被加工圆弧。

4、数控机床在进行轮廓加工时，由于刀具有一定的半径，因此在加工时，刀具中心的运动轨迹必须偏离零件实际轮廓一个刀具半径值，这种偏离即为刀具半径补偿。

5、机械系统传动链中的传动间隙，可以按脉冲当量换算为指令脉冲数。当传动间隙相当于N个脉冲当量时，每当变换指令动作方向时，在给出进给的脉冲指令前，先给出N个额外的脉冲指令，以补偿间隙误差。

螺距误差补偿有两种方法，一种是机械样板的补偿方法；另一种是在螺距误差达到一个脉冲当量的地方装上挡块，用位置开关检测并发出补偿脉冲的方法。