【文章內(nèi)容簡介】 點 P 在直線 oA 下方，應向 +y 方向進給一步 ，以逼近 oA直線一般將 及 視為一類情況，即 時，都向 +x 方向進給一步。 當兩方向所走的步數(shù)與終點坐標相等時，停 止插補。這即逐點比較法直線插補的原理。 對第一象限直線 oA 從起點 ( 即坐標原點 ) 出發(fā)，當 F 0 時， +x 向走一步；當 F0 時， y 向走一步。 特點：每一步都需計算偏差，這樣的計算比較麻煩。 遞推的方法計算偏差： 每走一步后新的加工點的偏差用前一點的加工偏差遞推出來。 采用遞推方法，必須知道開始加 工點的偏差，而開始加工點正是直線的起點，故 。下面推導其遞推公式。 設在加工點 P( ) 處， ，則應沿 +x 方向進給一步，此時新加工點的坐標值為 新加工點的偏差為 數(shù)控技術操作手冊 13 即 若在加工點 P( ) 處， ，則應沿 +y 方向進給一步，此時新加工點的坐標值為 新加工點的偏差為 即 綜上所述，逐點比較法直線插補每走一步都要完成四個步驟 ( 節(jié)拍 ) ，即： (1) 位置判別 根據(jù)偏差值 大于零、等于零、小于零確定當 前加工點的位置。 (2) 坐標進給 根據(jù)偏差值 大于零、等于零、小于零確定沿哪個方向進給一步。 (3) 偏差計算 根據(jù)遞推公式算出新加工點的偏差值。 (4) 終點判別 用來確定加工點是否到達終點。 若已到達，則應發(fā)出停機或轉(zhuǎn)換新程序段信號。一 般用 x 和 y 坐標所要走的總步數(shù) J 來判別。令 J= ，每走一步則 J 減 1 ，直至 J=0 。 ‰ 四象限直線插補 假設有第三象限直線 OE′ （圖 36），起點坐標在原點 O，終點坐標為 E′（－ Xe，－ Ye），在第一象限有一條和它對稱于原點的直線，其終點坐標為 E數(shù)控技術操作手冊 14 （ Xe， Ye），按第一 象限直線進行插補時，從 O點開始把沿 X軸正向進給改為 X軸負向進給，沿 Y軸正向改為 Y軸負向進給，這時實際插補出的就是第三象限直線，其偏差計算公式與第一象限直線的偏差計算公式相同，僅僅是進給方向不同，輸出驅(qū)動，應使 X和 Y軸電機反向旋轉(zhuǎn)。 四個象限直線的偏差符號和插補進給方向如圖 32所示，用 L LL L4分別表示第 Ⅰ 、 Ⅱ 、 Ⅲ 、 Ⅳ 象限的直線。為適用于四個象限直線插補，插補運算時用∣ X∣ ，∣ Y∣ 代替 X， Y，偏差符號確定可將其轉(zhuǎn)化到第一象限，動點與直線的位置關系按第一象限判別方式進行判別。 由圖 32可見，靠近 Y軸區(qū)域偏差大于零，靠近 X軸區(qū)域偏差小于零。 F≥ 0時，進給都是沿 X軸，不管是＋ X向還是－ X向， X的絕對值增大； F0時，進給都是沿 Y軸，不論＋ Y向還是－ Y向， Y的絕對值增大。 F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0 L 1L 2L 3L 4圖 32 四個象限直線的偏差符號和插補進給方向 數(shù)控技術操作手冊 15 開 始輸 入 x e = 1 2 0 5 2 ，y e = 2 1 0 0 1 ， x m = 0 ， y m = 0F m = y m x e x m y eF m = 0X m = x m + 1F m = F m y eY m = y m + 1F m = F m + x eE = ’ x e ’ + ’ y e ’E = E 1E = 0YN結(jié) 束Y N 圖 33 為四象限直線插補流程圖 數(shù)控技術操作手冊 16 逐點比較法圓弧插補 ‰ 一 般象限偏差計算 任意加工點 Pi（ Xi， Yi），偏差函數(shù) Fi 若 Fi=0，表示加工點位于圓上； 若 Fi0，表示加工點位于圓外； 若 Fi0，表示加工點位于圓內(nèi) （ 1）偏差函數(shù)的遞推計算 1） 逆圓插補 若 F≥ 0，規(guī)定向 X方向 走一步 若 Fi0，規(guī)定向 +Y 方向 走一步 2） 順圓插補 若 Fi≥ 0，規(guī)定向 Y方向 走一步 若 Fi0，規(guī)定向 +y 方向 走一步 （ 3）終點判別 1） 判斷插補或進給的總步數(shù)： 數(shù)控技術操作手冊 17 2） 分別判斷各坐標軸的進給步數(shù)； （ 4）分別處理法 四個象限的直線插補，會有 4組計算公式，對于 4個象限的逆時針圓弧插補和 4個象限的順時針圓弧插補。 （ 5） 四象限直線插補 用第一象限逆圓插補的偏差函數(shù)進行第三象限逆圓和第二、四象限順圓插補的偏差計算，用第一象限順圓插補的偏差函數(shù)進行 第三象限順圓和第二、四象限逆圓插補的偏差計算。 開 始輸 入 x e = 0 ， y e = 5 0 ，x m = 5 0 ， y m = 0 , R m = 5 0F m ’ = R m ’ + y m ’ R ’F m = 0X m = x m 1F m = F m 2 y m + 1Y m = y m + 1F m = F m + 2 x m + 1E = ’ x e x 0 ’ + ’ y e y 0 ’E = E 1E = 0YN結(jié) 束Y N 數(shù)控技術操作手冊 18 數(shù)據(jù)采樣插補 202。253。214。 數(shù)字積分法又稱數(shù)字微分分析法 。 是在數(shù)字積分器的基礎上建立起來的一種插補算法。數(shù)字積分法的優(yōu)點是，易于實現(xiàn)多坐標聯(lián)動，較容易地實現(xiàn)二次曲線、高次曲線的插補，并具有運算速度快，應用廣泛等特點。由于運用不是很多，本冊不做詳細運算。 數(shù)控技術操作手冊 19 第三章 數(shù)控機床加工程序的編寫 零件加工程序是用規(guī)定代碼來詳細描述整個零件加工工藝過程和機床 的每個動作步驟。本章將對指令代碼的格式和功能、加工程序的編寫經(jīng)行詳細的介紹，并結(jié)合實例經(jīng)行詳細說明 編程步驟 1． 在線編程與離線編程 由于微電子技術的發(fā)展，目前一塊很小的存儲芯片，其存儲容量可能很大，微處理機數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)的軟件存儲容量已得到極大的提高，因此，一些編程軟件克很大方便地直接存入 CNC 系統(tǒng)內(nèi)，即可實現(xiàn)所謂的在線編程，使得編程和控制一體化，操作者可在機床操作臺上直接通過鍵盤進行編程，并利用 CRT 顯示實現(xiàn)人機對話。也可實現(xiàn)刀具軌跡動態(tài)模擬顯示，便利于檢查和修改程序，對調(diào)試和加工帶來了極大的 方便。 相比之下，以前硬線聯(lián)接的控制進行編程，得到程序后，再通過計算機軟件內(nèi)的主信息處理軟件處理后輸出，并制作成控制介質(zhì) —— 程序紙帶由程序紙帶再來實時控制數(shù)控機床加工。 當然，現(xiàn)代的計算機輔助編程也應屬于離線編程，但它與以前硬線聯(lián)接的數(shù)控系統(tǒng)只能用離線編程的方法是有本質(zhì)區(qū)別的。 2． 手工編程 從零件樣圖分析、工藝處理、數(shù)值計算、編寫程序單、鍵盤輸入程序直至程序校驗等各步驟均由人工完成，即為手工程序編制的過程，稱為手工編程。 對于幾何形狀復雜，尤其是需用三軸以上聯(lián)動加工 的空間曲面組成的零件，編程時數(shù)值計算繁瑣，需較多時間，且易出錯，程序校驗困難，用手工編程難以完成，這時需要提高數(shù)控機床的利用率，有效地去解決各種模具及復雜零件的加工問題。 3． 數(shù)控程序編制的一般過程與步驟 ：手工在線編程是目前數(shù)控編程中最常用的方法之一。具體流程如下圖： 數(shù)控技術操作手冊 20 分析零件圖紙復 制 程 序 存 儲 介 質(zhì)（ 如 紙 帶 、 磁 帶 、 磁 盤 ）加 工 生 產(chǎn)操作鍵盤輸入編寫程序單工 藝 處 理數(shù) 學 處 理校驗出 錯 返 回 圖 31 數(shù)控程序編制的過程框圖 按照上示流程能夠有效地去解決一些問題，手工編程已能滿足要求，若碰到十 分復雜的工件，可利用計算機編程來輔助。 編程代碼與指令格式 代碼是表示信息的符號體系。其中，數(shù)控加工所用的信息代買（如字母、數(shù)字和符號）代表數(shù)控加工的二進制數(shù)編碼，可用紙帶上的一行孔來表示。隨著數(shù)控技術的發(fā)展，紙帶的使用的代碼與穿孔紙帶上規(guī)定的代碼相同。 以前數(shù)控加工程序編制的過程中編寫零件加工程序單，就是用規(guī)定的指令代碼和固定格式來描述零件加工的整個過程。通過數(shù)控系統(tǒng)自動執(zhí)行程序，控制各個機床執(zhí)行部件的順序來動作，完成對工件的加工。 1． 數(shù)控程序的指令代碼 零件程序所用的代碼，主要有準備 功能 G 指令、進給功能 F指令、主軸速度S指令、刀具功能 T指令、輔助功能 M指令。 ① 準備功能 G指令：用來規(guī)定刀具和工件的相對運動軌跡（即直線插補指令）、機床坐標系、插補坐標平面、刀具補償、坐標偏置等多種加工操作。具體G指令功能在下表體現(xiàn)。 數(shù)控技術操作手冊 21 表 32 準備功能 G 指令 代碼 （ 1） 功能保持到被取消或被同樣字母表示的程序指令所代替 (2) 功能僅在所出現(xiàn)的程序段內(nèi)有作用 (3) 功能 (4) G00 a 點定位 G01 a 直線插補 G02 a 順時針方向圓弧插補 G03 a 逆時針方向圓弧插補 G04 * 暫停 G05 不指定 G06 a 拋物線插補 G07 不指定 G08 * 加速 G09 * 減速 G10G16 不指定 G17 c XY 平面選擇 G18 c XZ 平面選擇 G19 c YZ 平面選擇 G20G32 不指定 G33 a 螺紋切削，等螺距 G3