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什么是插补  

2010-09-15 09:19:02|  分类: SIMOTION_D |  标签: |举报 |字号 订阅

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插补
科技名词定义
中文名称:
插补
英文名称:
interpolation
定义:
根据给定的数学函数,在理想的轨迹式轮廓上的已知点之间,确定一些中间点的一种方法。
所属学科:
机械工程(一级学科);切削加工工艺与设备(二级学科);自动化制造系统(三级学科)

本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布
  插补 (Interpolation)
  在数控机床中,刀具不能严格地按照要求加工的曲线运动,只能用折线轨迹逼近所要加工的曲线。
  插补(interpolation)定义:
  机床数控系统依照一定方法确定刀具运动轨迹的过程。也可以说,已知曲线上的某些数据,按照某种算法计算已知点之间的中间点的方法,也称为“数据点的密化”。
  数控装置根据输入的零件程序的信息,将程序段所描述的曲线的起点、终点之间的空间进行数据密化,从而形成要求的轮廓轨迹,这种“数据密化”机能就称为“插补”。
  插补计算就是数控装置根据输入的基本数据,通过计算,把工件轮廓的形状描述出来,边计算边根据计算结果向各坐标发出进给脉冲,对应每个脉冲,机 床在响应的坐标方向上移动一个脉冲当量的距离,从而将工件加工出所需要轮廓的形状。
  插补分类
直线插补
  直线插补(Llne Interpolation)这是车床上常用的一种插补方式,在此方式中,两点间的插补沿着直线的点群来逼近,沿此直线控制刀具的运动。 一个零件的轮廓往往是多种多样的,有直线,有圆弧,也有可能是任意曲线,样条线等. 数控机床的刀具往往是不能以曲线的实际轮廓去走刀的,而是近似地以若干条很小的直线去走刀,走刀的方向一般是x和y方向. 插补方式有:直线插补,圆弧插补,抛物线插补,样条线插补等 所谓直线插补就是只能用于实际轮廓是直线的插补方式(如果不是直线,也可以用逼近的方式把曲线用一段段线段去逼近,从而每一段线段就可以用直线插补了).首先假设在实际轮廓起始点处沿x方向走一小段(一个脉冲当量),发现终点在实际轮廓的下方,则下一条线段沿y方向走一小段,此时如果线段终点还在实际轮廓下方,则继续沿y方向走一小段,直到在实际轮廓上方以后,再向x方向走一小段,依次循环类推.直到到达轮廓终点为止.这样,实际轮廓就由一段段的折线拼接而成,虽然是折线,但是如果我们每一段走刀线段都非常小(在精度允许范围内),那么此段折线和实际轮廓还是可以近似地看成相同的曲线的--------这就是直线插补.
圆弧插补
  圆弧插补(Circula : Interpolation)这是一种插补方式,在此方式中,根据两端点间的插补数字信息,计算出逼近实际圆弧的点群,控制刀具沿这些点运动,加工出圆弧曲线。
刀具半径补偿
  刀具半径补偿(Cutter Compensation)垂直于刀具轨迹的位移,用来修正实际的刀具半径与编程的刀具半径的差异。 数控系统刀具半径补偿的含义是将刀具中心轨迹,沿着程编轨迹偏置一个距离,加工程序与刀具半径大小无关,它的功能是仅用一个程序就可以完成粗、精加工,或采用不同刀具直径加工时,可以不要重写加工程序。通常刀具半径补偿功能仅适用于二维编程加工,数控系统中规定沿着刀具加工方向向右偏置,称为右补,采用指令G42;向左偏置,称为左补,采用指令G41。
插补原理
  数控车床的运动控制中,工作台(刀具)X、Y、Z轴的最小移动单位是一个脉冲当量。因此,刀具的运动轨迹是具有极小台阶所组成的折线(数据点密化)。例如,用数控车床加工直线OA、曲线OB,刀具是沿X轴移动一步或几步(一个或几个脉冲当量Dx),再沿Y轴方向移动一步或几步(一个或几个脉冲当量Dy),直至到达目标点。从而合成所需的运动轨迹(直线或曲线)。数控系统根据给定的直线、圆弧(曲线)函数,在理想的轨迹上的已知点之间,进行数据点密化,确定一些中间点的方法,称为插补。
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