【正文】 G41G03 G42G02 rD rD R R 114 圓弧加工時(shí)的過(guò)切削判別 刀具中心軌跡 編程軌跡 R 發(fā)出報(bào)警程序段 過(guò)切削部分 rD a 圓弧加工過(guò)切削 刀具 G41⊕ G02 報(bào) 警 返 回 （ 內(nèi)側(cè)加工 ） （ 外側(cè)加工 ） 否 ?0rR D ??否 是 是 b 判別流程 結(jié)論：過(guò)切削現(xiàn)象都發(fā)生在過(guò)渡形式為縮短型的情況。39。上圖中 ?=180o， 所以必定產(chǎn)生過(guò)切削。 在上圖中 ，BC為編程矢量，為 B′ C′ 對(duì)應(yīng)的修正矢量， ?為它們之間的夾角。顯然，這時(shí)必將產(chǎn)生如圖陰影部分所示的過(guò)切削。圖中，編程軌跡為 ABCD， B′ 為對(duì)應(yīng)于 AB、BC的刀具中心軌跡的交點(diǎn)。 刀具半徑補(bǔ)償處理結(jié)束 。 110 讀入 DE（假定由撤消刀補(bǔ)的G40命令），因?yàn)?90o＜∠ ABC＜ 180o，由于是刀補(bǔ)撤消段，由表可知，段間轉(zhuǎn)接的過(guò)渡形式是 伸長(zhǎng)型 。 B b O C D E a e d f A 讀入 CD， 因?yàn)?∠ BCD＞ 180o，由表可知，段間轉(zhuǎn)接的過(guò)渡形式是縮短型。 B c b A O C D E a C功能刀具半徑補(bǔ)償?shù)膶?shí)例 109 讀入 BC， 因?yàn)?∠ ABC＜ 90o，同理，由表可知，段間轉(zhuǎn)接的過(guò)渡形式是插入型。 ? 讀入 AB，因?yàn)?∠ OAB＜ 90o，且又是右刀補(bǔ)（ G42），由表可知，此時(shí)段間轉(zhuǎn)接的過(guò)渡形式是插入型。 在兩段刀具中心軌跡之間插入一段直線的過(guò)渡方式。 刀具中心軌跡長(zhǎng)于編程軌跡的過(guò)渡方式。 105 伸長(zhǎng)型： 矢量夾角 90176。 104 縮短型： 矢量夾角 ?≥180 176。 ≤ ?＜ 180176。 ? 刀具中心軌跡 編程軌跡 非加工側(cè) 加工側(cè) ? 非加工側(cè) 編程軌跡 刀具中心軌跡 加工側(cè) 103 根據(jù)兩段程序軌跡的矢量夾角 ?和刀補(bǔ)方向的不同，又有以下幾種轉(zhuǎn)接過(guò)渡方式： 縮短型： 矢量夾角 ?≥180 176。 101 轉(zhuǎn)接形式： 在一般的 CNC裝置中，均有圓弧和直線插補(bǔ)兩種功能。 B刀補(bǔ)在確定刀具中心軌跡時(shí)，采用讀一段，算一段，再走一段的處理方法。 但是外輪廓 連接處往往被加工成小圓角 ；且內(nèi)輪廓加工時(shí) 要人為的編進(jìn)一個(gè)輔助加工過(guò)渡的圓弧 ，且 圓弧半徑要大于刀具半徑 。 99 B刀補(bǔ)： 刀具中心軌跡的 段間連接都是以圓弧進(jìn)行 的。精加工時(shí)，用同一程序、同一刀具，但輸入刀具直徑 D=2r， 則加工出實(shí)線輪廓。如圖所示，刀具半徑為 r， 精加工余量為 △ 。如圖所示，1為未磨損刀具， 2為磨損后刀具，兩者直徑不同，只需將刀具參數(shù)表中的刀具半徑 r1改為 r2，即可適用同一程序。加工余量的預(yù)留可通過(guò)修改偏置參數(shù)實(shí)現(xiàn)，而不必為粗、精加工各編制一個(gè)程序。 ?刀具半徑誤差補(bǔ)償 刀具的磨損或換刀引起的刀具半徑的變化，不必重新編程，只須修改相應(yīng)的偏置參數(shù)即可。 22ta n11c os c os1 ta n 1 ta n1ta nc osyzZYOP YXX??????????????，c osXfYYXXZZXX???? ? ?? ? ?94 刀具半徑補(bǔ)償原理 刀具半徑補(bǔ)償?shù)母拍? 刀具半徑補(bǔ)償?shù)某Ｓ梅椒? C刀補(bǔ)的轉(zhuǎn)接形式和過(guò)渡方式 95 A’ B’ C” C B A G41 刀具 G42 刀具 編程軌跡 C’ 根據(jù)按零件輪廓編制的程序和預(yù)先設(shè)定的偏置參數(shù)，數(shù)控裝置能實(shí)時(shí)自動(dòng)生成刀具中心軌跡的功能稱為刀具半徑補(bǔ)償功能。因此，在插補(bǔ)計(jì)算前，刀具合成插補(bǔ)進(jìn)給量 f已算好。 92 時(shí)間分割圓弧插補(bǔ)算法 121211 2c os c os2iiiiAO m BO mYYR?? ? ?? ? ????? ? ? ? ????? ? ??????? ??? ? ? ?? ??????R O m? ??? ?112212c os1c os2iii i ii i i iYYRfX f Y YRY Y R X X????????? ??? ? ? ? ?? ??????? ? ? ? ? ????進(jìn)給量 f相對(duì)于 R足夠小， ?遠(yuǎn)小于一個(gè)脈沖當(dāng)量，舍去 ?；?Yi為未知數(shù)，用 ?Yi1代替。 90 時(shí)間分割直線插補(bǔ)算法 ta n eeY YXX????? 21c os1 ta n????c osXf ??? ta neeYY X XX ?? ? ? ? ?Y軸 tms插補(bǔ)進(jìn)給量 X軸 tms插補(bǔ)進(jìn)給量 一次插補(bǔ)進(jìn)給量 91 時(shí)間分割插補(bǔ)法插補(bǔ)計(jì)算結(jié)果，就是算出下一單位時(shí)間間隔（插補(bǔ)周期）內(nèi)各個(gè)坐標(biāo)軸的進(jìn)給量。 FANUC 7M系統(tǒng)采用 8ms的插補(bǔ)周期和 4ms的位置采樣控制周期。 89 （ 3）插補(bǔ)周期與位置控制周期的關(guān)系 位置控制周期是數(shù)控系統(tǒng)中伺服位置環(huán)的采樣控制周期。 系統(tǒng)進(jìn)行輪廓控制時(shí)， CPU除要完成插補(bǔ)運(yùn)算外，還必須實(shí)時(shí)地完成一些其它工作，如顯示、監(jiān)控、甚至精插補(bǔ)。 88 （ 2）插補(bǔ)周期與插補(bǔ)運(yùn)算時(shí)間的關(guān)系 從插補(bǔ)誤差來(lái)看，插補(bǔ)周期 T越小越好。 插補(bǔ)周期短，在小半徑圓弧插補(bǔ)時(shí)允許較大的進(jìn)給速度。 2. 如何計(jì)算在一個(gè)周期內(nèi)各坐標(biāo)軸的增量值？ 可根據(jù)前一插補(bǔ)周期計(jì)算出的動(dòng)點(diǎn)位置值和本次插補(bǔ)周期內(nèi)各坐標(biāo)軸的增量值，來(lái)計(jì)算本插補(bǔ)周期末的動(dòng)點(diǎn)位置坐標(biāo)值。即先通過(guò)速度計(jì)算，按進(jìn)給速度 F（ mm/min） 計(jì)算 T ms內(nèi)的合成進(jìn)給量 f，然后進(jìn)行插補(bǔ)計(jì)算，算出 Tms內(nèi)各軸的進(jìn)給量。 85 在閉環(huán)控制的數(shù)控機(jī)床中，兩軸聯(lián)動(dòng)直線和圓弧插補(bǔ)運(yùn)算，三軸聯(lián)動(dòng)的空間直線插補(bǔ)運(yùn)算都是采用時(shí)間分割的插補(bǔ)方法。 83 84 數(shù)字增量插補(bǔ)算法 插補(bǔ)周期 數(shù)字增量插補(bǔ)通常采用 時(shí)間分割插補(bǔ)算法 ，它把加工一段直線或圓弧的整段時(shí)間分為許多相等的時(shí)間間隔，該時(shí)間間隔稱為單位時(shí)間間隔，即 插補(bǔ)周期 。 2 2 200R X Y圓弧插補(bǔ) 1）偏差函數(shù)構(gòu)造 若 m在圓弧上 X Y m（ Xm， Ym） A B F 0 F 0 （ X0， Y0） （ Xe， Ye） 79 112 2 21 1 1121m m m mm m m m mX X Y YF X Y R F X??? ? ?? ? ????? ? ? ? ? ???，12 2 211( 1 ) 2 1mmm m m m mYYF X Y R F Y??????? ? ? ? ? ? ? ???12 2 211( 1 ) 2 1mmm m m m mXXF X Y R F X??????? ? ? ? ? ? ? ???2 2 21 1 1121m m m mm m m m mX X Y YF X Y R F Y? ? ?? ? ????? ? ? ? ? ???，① 逆圓插補(bǔ) 若 Fm≥0， 規(guī)定向 X方向走一步 若 Fm0， 規(guī)定向 +Y方向走一步 ②順圓插補(bǔ) 若 Fm≥0， 規(guī)定向 Y方向走一步 若 Fm0， 規(guī)定向+X方向走一步 80 2）終點(diǎn)判別 1）判斷插補(bǔ)或進(jìn)給的總步數(shù)： 2）分別判斷各坐標(biāo)軸的進(jìn)給步數(shù)； 3）插補(bǔ)計(jì)算過(guò)程 圓弧插補(bǔ)計(jì)算過(guò)程和直線插補(bǔ)計(jì)算過(guò)程相同， 即：偏差判別，坐標(biāo)進(jìn)給，偏差計(jì)算，終點(diǎn)判別 ， 但是偏差計(jì)算公式不同，且在偏差計(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)算做好準(zhǔn)備。 終點(diǎn)判別是判斷進(jìn)給總步數(shù)N=6+4=10， 將其存入終點(diǎn)判別計(jì)數(shù)器中 ， 每進(jìn)給一步減 1， 若 N=0， 則停止插補(bǔ) 。 74 3）插補(bǔ)計(jì)算過(guò)程 插補(bǔ)計(jì)算時(shí)，每走一步，都要進(jìn)行以下四個(gè)步驟的邏輯運(yùn)算和算術(shù)運(yùn)算，即： 偏差判別，坐標(biāo)進(jìn)給，偏差計(jì)算，終點(diǎn)判別 。 若 m在直線上 直線插補(bǔ) 1）偏差函數(shù)構(gòu)造 72 設(shè)在某加工點(diǎn)處，有 Fm=0，規(guī)定向 +X 方向走一步 則： Xm+1 = Xm +1 Ym+1 = Ym 新的偏