Ⅰ 三次多项式插值的轨迹规划方法与插补算法有什么联系
分析了3阶轨迹轮廓可能存在的各种情形,在总结各种轨迹情形图形特征的基础上,建立了用来预判别以上情况的3个基准:速度-加速度准则、距离-加速度准则和距离-速度准则.依据该基准与给定系统约束,提出了一种轨迹全过程的快速预处理方法,实现了点对点运动时间优化;结合轨迹轮廓图形的对称性与面积求积分法,给出了一种简单的公式推导方法.在此基础上,给出了3阶轨迹规划的精确算法及其实现流程.实例证明了该算法的快速性、有效性、可靠性及灵活性.该算法已成功应用于超精密半导体加工装备的研发中.
轨迹规划具有以下基本目标:小冲击或小残余振动、轨迹时间优化和高轨迹精度.实际应用中,2阶轨迹虽能获得运动快速性,但因实际系统存在柔性而易于激起系统振动[1,2].随着精度与效率的提高,3阶轨迹因其能获得运动快速性与小的系统振动,已被用于工程实际[3].目前超精密运动的轨
Ⅱ 插补的具体方法可以分成哪两大类主要的区别有哪些
插补的具体方法可以分为脉冲增量插补(基准脉冲插补)和数据采样插补(数据增量插补、时间分割法)两大类。
主要区别是
脉冲增量插补:每次插补结束时向各运动坐标轴输出一个基准脉冲序列,驱动各坐标轴进给电机的运动。每个脉冲使坐标轴产生1个脉冲当量的增量,代表刀具或工件的最小位移;脉冲数量代表刀具或工件移动的位移量;脉冲序列频率代表刀具或工件运动的速度。
数据采样插补:采用时间分割思想,根据编程的进给速度将轮廓曲线分割为每个插补周期的进给直线段(又称轮廓步长)进行数据密化,以此来逼近轮廓曲线。
Ⅲ 插补有哪些分类方式
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。
1、直线插补
直线插补(LineInterpolation)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。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。
2、圆弧插补
圆弧插补(CirculaInterpolation)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。
3、复杂曲线实时插补算法
传统的CNC只提供直线和圆弧插补,对于非直线和圆弧曲线则采用直线和圆弧分段拟合的方法进行插补。这种方法在处理复杂曲线时会导致数据量大、精度差、进给速度不均、编程复杂等一系列问题,必然对加工质量和加工成本造成较大的影响。许多人开始寻求一种能够对复杂的自由型曲线曲面进行直接插补的方法。近年来,国内外的学者对此进行了大量的深入研究,由此也产生了很多新的插补方法。如A(AKIMA)样条曲线插补、C(CUBIC)样条曲线插补、贝塞尔(Bezier)曲线插补、PH(Pythagorean-Hodograph)曲线插补、B样条曲线插补等。由于B样条类曲线的诸多优点,尤其是在表示和设计自由型曲线曲面形状时显示出的强大功能,使得人们关于自由空间曲线曲面的直接插补算法的研究多集中在它身上。
Ⅳ 插补法是什么
插补法是指插补法计算,就是对数控系统输入基本数据(如直线的起点、终点坐标,圆弧的起点、终点、圆心坐标等),运用一定的算法计算,根据计算结果向相应的坐标发出进给指令。
对应着每一进给指令,机床在相应的坐标方向上移动一定的距离,从而加工出工件所需的轮廓形状。插补法运算的任务就是在已知加工轨迹曲线的起点和终点间进行“数据点的密化”。
(4)插补算法扩展阅读:
原理:在轮廓加工中,刀具的轨迹必须严格准确地按零件轮廓曲线运动,插补运算的任务就是在已知加工轨迹曲线的起点和终点间进行“数据点的密化”。
具体是在每个插补周期(极短时间,一般为毫秒级)内根据指令、进给速度计算出一个微小直线段的数据,刀具沿着微小直线段运动,经过若干个插补周期后,刀具从起点运动到终点,完成这段轮廓的加工。
Ⅳ 数控系统的插补算法一定需要实时性吗
插补是为了进行数据密化。 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。
Ⅵ 在数控机床的编程中,什么叫插补
插补(Interpolation),即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”。
数控技术最关键的原理就是插补原理。
而数控编程中的G开头的代码往往与插补有关,目前的数控编程常常统称为G代码编程。
数控编程的关键指令就是G指令。
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Ⅶ 插补算法程序设计,求大神
你打算用什么程序写
得
Ⅷ 插补算法常用的有哪两种
圆弧插补算法,直线插补算法
Ⅸ 插补的原理是什么
插补即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。
插补定义:
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”。
Ⅹ 步进电机控制器的圆弧插补计算方法
圆弧插补的定义是给出两端点间的插补数字信息,借此信息控制刀具与工件的相对运动,使其按规定的圆弧加工出理想曲面的一种插补方式。它所属的学科是机械工程,切削加工工艺与设备;自动化制造系统
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。
X,Y轴以插补方式,通过设定的半径R及合成的法相速度值逆时针时针方向做拟合出圆弧曲线。其中参数X,Y,表示的是圆弧终点相对于起点的坐标,R通过正负值来确定所画曲线为劣弧(小于180°)优弧(大于180°)。
例:控制器上电,快速移动X10,Y8的位置A点,然后Z慢速向下移动-6,然后逆时针方向画圆弧至B点,半径为5,圆弧为整圆的1/3,然后Z向上移动6,然后X,Y回程序零。