图2-36直线插补轨迹
(1) 卦限的划分。直接函数法将直角坐标的每个象限都用45°斜线分成2个区域,如图2-36所示。图2-36卦限的划分4个象限共分为8个区域,称为8个卦限,用0~7表示。对某一卦限内的直线进行插补时,只有和,两种可能的进给方向。对于第Ⅰ象限的右下区域即“0”卦限来讲,直线插补时或是方向走一步,或是与方向同时走一步。对于“1”卦限的直线插补,或是方向走一步,或是与方向同时走一步。引入和坐标系的目的是将8个卦限的进给都统一用“0”卦限内的u和v坐标来计算,以简化插补程序,缩短运算时间。对8个卦限中的直线,这种坐标变换关系如表2-9所示。
表2-9 直线插补的坐标变换
卦 限 | u | v |
0 | +x | +x, +y |
1 | +y | +x, +y |
2 | +y | -x, +y |
3 | -x | -x, +y |
4 | -x | -x, -y |
5 | -y | -x, -y |
6 | -y | +x, -y |
7 | +x | +x, -y |
图2-37 “0”卦限的直线
(2) 误差函数与进给方向。图2-37中所示“0”卦限的直线终点为和,直线方程为
引入误差函数=-,显然,对于直线上的所有点均满足下式:
=-=0
对直线上方的点 0
对直线下方的点 0
当 0时,往+方向进给一步,误差函数的变化为
= -
= --
=- (2-44)
当 0时,往+和+方向同时进给一步,误差函数的变化为
= -
= --
= (2-45)
在插补过程中,引入进给循环变量可得
(+1)=( )+
因插补是从坐标原点开始的,故(0)=0。在方向进行终点判别,当= 时,直线到达终点,插补工作完成。
图2-38是对=30,=4的“0”卦限直线进行插补的例子。为了直观,图中的脉冲当量取得很大。从图中可以看出,进给方向的变化不是90°而是45°。
图2-38 “0”卦限的直线插补轨迹
为了减小插补误差,实际的DFB法还可以进一步对两个可能的进给方向作试算与比较,并选择一个误差最小的方向进给。
若往方向进给一步,误差函数将为
若和方向同时都进给一步,误差函数将为
将式(2-44)和式(2-45)分别代入上两式中,可得到两个试算结果,将它们的绝对值进行比较,以决定应向哪个方向进给。
当||||时,+1次进给应为方向;
当||||时,+1次进给应为和方向(即各进给一步)。