基于圆弧半径的高效圆弧插补方法研究及仿真实现.pdf

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1、2013年7月机床与液压Ju1．2013第41卷第13期MACHINET00L&HYDRAUUCSVo1．41No．13DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2013．13．018基于圆弧半径的高效圆弧插补方法研究及仿真实现闫晓玲，王望龙(1．北京工商大学材料与机械工程学院，北京102488；2．装甲兵工程学院装备再制造工程系，北京100072)摘要：传统DDA圆弧插补方法的进给速度波动较大，误差亦较大。提出一种用高级编程语言VB实现的高效圆弧插补方法，该方法以传统DDA圆弧插补原理为基础，并对其进行改进和优

2、化，以圆弧半径作为插补进给的依据，采用左移规格化和预先加载改善插补效果。仿真结果表明：相比传统DDA圆弧插补方法，高效圆弧插补方法不仅插补效率高，而且插补精度也有所提高。关键词：高效圆弧插补方法；圆弧半径；仿真中图分类号：TP391；TP273文献标识码：B文章编号：1001—3881(2013)13—064—3ResearchandSimulationforanEficientCircularInterpolationMethodBasedonRadiusYANXiaoling，WANGWanglong(1．Collegeof

3、MaterialandMechanicalEngineering，BeijingTechnologyandBusinessUniversity，Beijing102488，China；2．DepartmentofEquipmentRemanufacturing，AcademyofArmoredForceEngineering，Beijing100072，China)Abstract：DuringtheprocessofconventionalDDAarcinterpolation，thesynthesisfeedratefluc

4、tuationsarelarge，themachi-ninge~orsarelargealso．AneweficientarCinterpolationmethodwasproposed．Inthemethod，theprincipleofDDAarcinterpola—tionwasusedwhichfunctionwasoptimizedandimproved，radiuswasusedasthebasisofinterpolationfeed，theleftnormalizeddataandpre—loadedwereus

5、edalso．Thesimulationresultsshowthattheimprovedcircularinterpolationalgorithmnotonlyhashigheficien—cy，butalsohashighaccuracy．Keywords：Eficientcircularinterpolationmethod；Radius；Simulation在数控机床中，刀具或工件的最小位移量是机床接影响数控系统的性能指标。坐标轴运动的一个分辨单位，称为分辨率(闭环系插补运算所采用的原理和方法很多，如数据采样统)或脉

6、冲当量(开环系统)。因此刀具的运动轨迹插补法、逐点比较法、数字积分法(即DDA插补法)在微观上是由小线段构成的折线，不可能绝对地沿着等u。文中重点论述基于DDA插补法的圆弧插补所要求的廓形运动，只能用折线逼近所要求的廓形曲算法。DDA插补法的特点是功能易扩展，可很方便实线。机床数控系统依据一定方法确定刀具运动轨迹，现二次曲线及多坐标直线的插补，所以DDA插补法进而产生基本廓形曲线，如直线、圆弧等。其他需要在轮廓控制数控系统中获得广泛的应用，但缺点是进加工的复杂曲线由基本廓形曲线逼近，这种拟合的方给速度波动较大，误差亦较大。作者提

7、出改进的圆弧法称为“插补”(Interpolation)。“插补”的实质是数插补算法，对DDA方法进行改进与优化，以保证插控系统根据零件轮廓线型的有限信息(如直线的起补过程中溢出脉冲的均匀性，同时提高插补效率和点、终点，圆弧的起点、终点和圆心等)，计算出刀精度。具的一系列加工点，完成所谓的数据“密化”工作。1DDA圆弧插补算法】插补有两层意思：(1)产生基本线型；(2)用基本以第一象限的逆圆弧为例，设刀具沿圆弧AB移线型拟合其他轮廓曲线。插补运算具有实时陛，以满动，半径为R，刀具的切向速度为，P(，Y)为动足刀具运动实时控制的要

8、求，其运算速度和精度会直点(如图1所示)。收稿日期：2012—05—22基金项目：北京市自然基金资助项目(4062011)；北京工商大学青年教师科研启动基金作者简介：闰晓玲(1974一)，女，博士研究生，副教授，研究方向为先进制造技术及计算机辅助设计与制造。E—