一种基于时间分割法和数字积分法混合实现的空间直线插补方法.pdf

万方数据
混合实现的空间直线插补方法‘一种基于时间分割法和数字积分法刘宜，丛爽，钱炜，方凯数字积分法与时间分割法的直线插补原理机械设计化的方式——在累加开始前，同时将各轴加数寄存器进行左第卷第期2摘要：在空间曲面铣削加工中，进给速度的平滑性直接影响加工表面的质量。文中提出了一种应用时间分割法(TDM)(DDA)(HSLIM)距离而出现的难以保持平滑进给速度的问题。该算法是采用时间分割法中的时间分割原理，对数字积分法中的累加溢出过程按照进给速度的要求，采用可控的插补周期进行时间分割，从而用较少的计算量消除了零头距离，实现平滑的进给速度。仿真实验与实际加工实验都表明，该方法可以实现平滑的进给速度，明显改善表面质量。关键词：数字积分法；时间分割原理；平滑进给速度；空间曲面铣削加工中图分类号：A文章编号：一——(CNC)度以外的另一个关键问题，这是因为它在提高加工曲面质量方(C01)成的空间曲面时，经常会出现进给速度的波动。这会使切削刀具的负载发生波动，增加加工时间并导致表面加工质量降低。取赋銎渲械闹饕T蚴羌扑慊ㄖ圃CNC采用基于二级插补与固定插补周期的时间分割法怛。来插补直线段。在给定的直线段长度不等于期望进给速度的整数倍时，就会出现零头距离问题，从而插补该直线所需要的周期数目就需要取整，取整会带来进给速度波动并降低加工质量。对于包含许多长度不均匀的直线段的代码程序来说，会导致频繁的进给速度波动。为取得更好的解决办法，许多学者做了大量的研究，这些Yang3岢鲈贑控制器中用实时参数插补代替直线插补用3波动。另外，还有许多学者陋研究进一步提高实时参数插补的性能。但是实时参数插补技术需要复杂的算法，并且缺乏统NCHuwLuo[1除零头距离，保持平滑的进给速度，但是这种方法会降低加工效率并导致更频繁的加减速。文中提出一种基于时间分割法和数字积分法混合实现的空间直线插补方法，它是采用时间分割法中的时间分割的原理，对数字积分法中的累加溢出过程按照进给速度的要求采用可控的插补周期进行时间分割。它有效地综合了数字积分法与时间分割法，可以通过较小的计算代价消除零头距离，实现平滑的进给速度。1线段的协调运动。对于每个轴，它包含一个加数寄存器与和寄rrg(基本长度单元。然后将各轴进给脉冲总数的绝对值分别放入加数寄存器中，按照一定的时钟频率，重复下述累加操作：把加数寄存器与和寄存器中的数值进行相加并将结果存储在和寄存器中。若和寄存器产生溢出，则对应生成一个进给脉冲。经过次累加，由各轴和寄存器产生的溢出总数分别等于各轴进给脉冲总数的绝对值，同时，根据各轴进给脉冲总数的符号设定各轴进给方向，从而实现了沿给定直线段的进给运动。为提高在加工过程中脉冲变化的均匀性，可采用左移规格(MSB)至寄存器的最高位，另外相应地减少累加次数。这样，可以减少在两段相邻直线段衔接处进给脉冲的变化。数字积分法的主要缺点是由于累加过程中固定的时钟频率，各轴进给脉冲的频率在相邻直线段衔接处会产生突变，导致进给速度的突变。即使采用了左移规格化，在相邻直线段的衔接处，进给速度的变化范围仍为％一％，这样大的进Jj-r-时间分割法是基于粗、精二级插补的原理，先进行粗插补，根据加工指令中的进给速度要求，以插补周期为时间单位，将给定直线段细分为许多更小的直线段，每段直线段的长度满足期望的进给速度要求，再进行精插补，在