CNC系统中任意空间圆弧的高速插补新方法

传统的CNC圆弧插补方法,无论脉冲增量插补法还是数据采样插补法,都是根据当前点来确定下一个插补点的位置。本文突破这种一步外推模式的束缚,提出两步递归插补的新思想,导出了一个用于CNC系统的任意空间圆弧的高速插补新方法,称为TPRI圆弧插补原理与算法。该算法不仅精度高,理论上可使所有的插补占点都落在圆弧上,而且计算简单,只需根据初始值递推,全部插补运算只只进行加、减和移位操作,不需要作第乘除运算。其计算量少,插补速度快。插补步长由允许弓高误差决定。此外本文还对插补算法的稳定性进行了证明;对插补误差和理论加工误差作出了误差估计。实践表明,该算法具有结构简单、计算量少、速度快、精度高、可避免繁琐的过象限处理,并易于扩展到坐标数控系统等特点。     

椭圆曲线插补算法研究

基于数控系统脉冲增量插补和时间分割插补的不同特征，综述了多种椭圆弧插补运算的原理和算法，为数控加工椭圆曲线提供了有益的参考方案。     

基于扩展DDA算法的圆弧插补程序设计

数控系统的核心是插补技术,插补运算的优劣直接关系到数控系统的整体性能,因此插补算法对于一个数控系统厂家来说,都是核心机密。本文针对两轴数控系统普遍采用的扩展DDA算法圆弧插补,提出一种程序实现方法。     

数控系统二次曲线比较积分插补算法研究

通过对比较积分圆弧插补算法进行分析与研究,得出二次曲线比较积分法插补的具体运算步骤和脉冲间隔宽度判断方法。以椭圆二次曲线第三象限顺时针插补为例,验证了插补计算的步骤和运算过程,对数控系统软件插补设计思路具有重要意义。     

基于Bresenham算法的直线脉冲增量插补方法

文章提出采用Bresenham算法进行空间直线脉冲增量插补的方法，给出了理论分析和计算方法，并用具体实例分析了计算误差，算法效率和插补速度。分析计算结果表明：提出的直线脉冲量增插补算法具有较高的效率和精度，适有于中高精度，以步进电动机为执行元件的数控系统。     

椭圆曲线插补算法研究

基于数控系统脉冲增量插补和时间分割插补的不同特征,综述了多种椭圆弧插补运算的原理和算法,为数控加工椭圆曲线提供了有益的参考方案。     

数控系统的实时插补及加减速控制

为满足数控系统的高速度、高精度、高效率和高可靠性,本数控系统采用了快速插补运算技术,以提高直线、圆弧插补运算性能,实现复杂曲面零件微小区段的逼近,并在插补前采用加减速控制,使加工轮廓误差减至最小.     

数控系统的实时插补及加减速控制

为满足数控系统的高速度、高精度、高效率和高可靠性,本数控系统采用了快速插补运算技术,以提高直线、圆弧插补运算性能,实现复杂曲面零件微小区段的逼近,并在插补前采用加减速控制,使加工轮廓误差减至最小。     

比较积分法直线、圆弧插补方法的改进

对数控系统插补算法中的比较积分法进行了深入研究,并且针对插补进程时难以确定坐标轴首次进给方向和坐标轴的进给方向不能根据实际插补误差大小进行适当修正等问题,提出了一种改进的比较积分法插补算法。同时,基于改进的比较积分法插补算法和坐标平移变换原理设计了数控插补仿真系统,实现了直线、圆弧插补轨迹的二维动态仿真。通过仿真轨迹充分验证了改进的插补算法不仅没有影响比较积分法运算简单的优点,而且有效的提高了插补精度。     

基于圆心角分割的椭圆插补算法研究

在分析了基于圆心角分割的圆弧时间分割法插补算法的基础上，讨论了一种新的基于圆心角分割的椭圆插补算法，该算法具有运算简单、插补精度高、使用方便等优点；同时它也包括了圆弧的时间分割法插补算法。本文还进行了插补误差分析，同时给出了实现框图。     

逐点比较插补法的改进

透点比较法是目前数控机床上用得比较多的一种插补方法，但因每一次插补计算只有一个坐标进给，插补的阶梯状比较明显，插补误差比较大。为了减小插补误差、提高插补精度和速度，对传统的插补方法进行了改进。     

超精密车床控制系统的研制

介绍了超精密车床控制系统硬件构成及软件功能,并给出了软件工作流程图,讨论了该数控系统所采用的直线插补算法和圆弧插补算法,给出了插补算法所产生的误差及降低此误差的方法,提出了激光闭控制测量误差及机械误差的补偿丝毫眼精密车床的要求。     

基于差分插补理论的慢走丝线切割上下异型面工件新方法

提出了基于差分插补理论的加工上下异型面工件的新方法，把工件的下表面（参考平面，PRP）和工件的上表面（第二平面，PSP）上的插补运动位移换算为UV及XY两平面上的位移叠加，具有简化编程、减小传统计算方法产生的累积误差、提高加工精度的明显优点。论述了上下异型面合成插补控制程序设计原理，并在慢走丝线切割机床计算机控制系统设计中得到了应用。     

基于Windows 98的数控火焰切割机CNC系统

笔者用工业个人计算机Windows系统下开发的数控火焰切割机CNC系统，除具有适合于数控火焰切割机工艺特点的控制功能外，还具有图形编程、仿形编程、加工程序屏幕模拟仿真和实时多任务处理等功能，插补计算采用了差分插补法，能对所有的二次曲线进行直接插补。     

基于IPC的数控火焰切割机CNC系统

用工业个人计算机（IPC）开发的数控火焰切割机CNC系统，除具有适合于数控火焰切割机工艺特点的控制功能外，还具有图形编程、仿形编程、加工程序屏幕模拟仿真和实时多任务处理等功能。插补计算采用了差分插补法，能对所有的二次曲线进行直接插补。     

利用宏程序提高椭圆曲面加工精度的研究

在现今的数控系统中,无论硬件数控系统,还是软件数控系统,插补的基本原理相同,只是实现插补运算的方法有所区别,常见直线插补和圆弧插补,没有椭圆插补,手工常规编程也无法编制出标准椭圆加工程序。文中结合“四心法”和“直线逼近法”两种椭圆曲面的加工,分析得出采用拟合计算,利用宏程序方式,即可手工编写简捷高效的标准椭圆程序,也可以通过改变自变量的增量来提高曲面的加工精度。     

数控加工中基于自由曲面表面特性的刀具路径安排

目前CNC上的轨迹控制功能仍主要是直线和圆弧插补,因此当加工自由曲面时,大多只能采用直线或圆弧逼近算法来对曲线进行逼近处理。针对数控加工的实际需求,现在数控系统技术人员对数控机床插补器进行研究并开发出了许多曲线和曲面插补功能。基于曲线插补,在保持进给速度尽可能恒定的条件下,对刀位路径和刀位速度进行离线的曲线拟合,以便于得到用于数控加工的刀位文件。这种方法能有效解决进给速度的波动问题,并能有效压缩刀位文件。为此,提出几种算法来拟合刀位路径和刀位速度轮廓曲线。曲线和曲面插补在数控代码数据量和逼近误差方面都有较大的改善。     

Precision NURBS interpolator based on recursive characteristics of NURBS

In NURBS interpolation, real-time parameter update is an indispensable step which affects not only feedrate fluctuation but also contour error. Using Taylor approximation interpolation method to find the next interpolation point causes a large feedrate fluctuation due to the accumulation and truncation errors. This paper presents a new, simple, and precise NURBS interpolator for CNC systems. The proposed interpolation algorithm does not use Taylor’s expansion, but the recursive equation of the NURBS formula. A simulation study is conducted to demonstrate the advantages of this proposed interpolator compared with those using Taylor’s equation. It is readily seen that this interpolator using the new concept of interpolation for modern CNC systems is simple and precise. The proposed method can be used for interpolating a continuous NURBS curve.     

曲线合成插补理论及其在慢走丝线切割外角内角过渡中的应用

从理论和实践上论述了具有丝半径补偿功能的曲线合成插补理论 ,解决了该理论涉及的有关问题。这种理论直接利用曲线和丝圆的信息 ,间接实现任意直线和二次曲线的等距曲线的插补 ,而不需计算等距曲线。有效地避免了计算等距曲线产生的误差 ,解决了丝半径补偿和曲线衔接处外角和内角过渡问题 ,提高了机床的控制精度 ,并应用于慢走丝线切割机床数控系统设计中     

数控机床数字积分插补法的改进

对目前数控机床普遍采用的传统的数字积分插补法进行了分析，指出了其在插补圆弧时存在的不足；对传统的插补方法进行了改进，改进后的数字积分法在作圆弧插补时的实际误差小于1个单位。