逐点比较法的基本原理是,在刀具按要求轨迹运动加工零件轮廓的过程中,不断比较刀具与被加工零件轮廓之间的相对位置,并根据比较结果决定下一步的进给方向,使刀具向减小偏差的方向进给(始终只有一个方向)。
一般地,逐点比较法插补过程有四个处理节拍,如图4-1:
(1)偏差判别。判别刀具当前位置相对于给定轮廓的偏差状况;
(2)坐标进给。根据偏差状况,控制相应坐标轴进给一步,使加工点向被加工轮廓靠拢;
(3)重新计算偏差。刀具进给一步后,坐标点位置发生了变化,应按偏差计算公式计算新位置的偏差值;
(4)终点判别。若已经插补到终点,则返回监控,否则重复以上过程。
图4-1 处理节拍 图4-2 第一象限直线插补规律
1.直线插补
图4-2为第一象限直线,其终点坐标为(Xe,Ye),现分析其插补规律。
刀尖点位置不外乎3种情况:轮廓线上方(点A),轮廓线上(B点),轮廓线下方(点C)。显然,在点A处,为使刀尖点向轮廓直线靠拢,应+X向走一步;C点处,应+Y向走一步;至于B点,看来两个方向均可以,但考虑汇编编程时的方便,现规定往+X向走一步。
A(X,Y)点处有:Y/X>Xe/Ye XeY-XYe > 0
B(X,Y)点处有:Y/X=Xe/Ye XeY-XYe = 0
C(X,Y)点处有:Y/X<Xe/Ye XeY-XYe < 0
F=XeY-XYe为原始的偏差计算公式(X,Y为当前插补点动态坐标),F称为偏差,每走一步到达新位置点,就要计算相应这个F值。
显然,F≥0时,须+X向走一步;F<0时,须+Y向走一步。为方便汇编编程和提高计算速度,现对偏差F的计算公式加以简化:
插补点位于A、B点时,走完下一步(+X):动态坐标变为(X=X+1,Y=Y),新偏差变为F=XeY-(X+1)Ye=XeY-XYe-Ye=F-Ye。这个公式比F=XeY-XYe计算要方便。
图4-3 逐点比较法第一象限直线插补软件框图
插补点位于C点时,走完下一步(+Y):动态坐标变为(X=X,Y=Y+1),新偏差变为F=Xe(Y+1)-XYe=XeY-XYe+Xe=F+Xe。
因此,
走完+X后:偏差计算公式为F=F-Ye;
走完+Y后:偏差计算公式为F=F+Xe。
图4-3为逐点比较法第一象限直线插补软件框图。