運(yùn)動(dòng)控制卡應(yīng)用領(lǐng)域

　　插補(bǔ)定義

　　機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)依照一定方法確定刀具運(yùn)動(dòng)軌跡的過程。也可以說，已知曲線上的某些數(shù)據(jù)，按照某種算法計(jì)算已知點(diǎn)之間的中間點(diǎn)的方法，也稱為“數(shù)據(jù)點(diǎn)的密化”。

　　數(shù)控裝置根據(jù)輸入的零件程序的信息，將程序段所描述的曲線的起點(diǎn)、終點(diǎn)之間的空間進(jìn)行數(shù)據(jù)密化，從而形成要求的輪廓軌跡，這種“數(shù)據(jù)密化”機(jī)能就稱為“插補(bǔ)”。

　　插補(bǔ)計(jì)算就是數(shù)控裝置根據(jù)輸入的基本數(shù)據(jù)，通過計(jì)算，把工件輪廓的形狀描述出來，邊計(jì)算邊根據(jù)計(jì)算結(jié)果向各坐標(biāo)發(fā)出進(jìn)給脈沖，對應(yīng)每個(gè)脈沖，機(jī) 床在響應(yīng)的坐標(biāo)方向上移動(dòng)一個(gè)脈沖當(dāng)量的距離，從而將工件加工出所需要輪廓的形狀。

　　直線插補(bǔ)

　　直線插補(bǔ)（Llne Interpolation）這是車床上常用的一種插補(bǔ)方式，在此方式中，兩點(diǎn)間的插補(bǔ)沿著直線的點(diǎn)群來逼近，沿此直線控制刀具的運(yùn)動(dòng)。 一個(gè)零件的輪廓往往是多種多樣的,有直線,有圓弧,也有可能是任意曲線,樣條線等. 數(shù)控機(jī)床的刀具往往是不能以曲線的實(shí)際輪廓去走刀的,而是近似地以若干條很小的直線去走刀,走刀的方向一般是x和y方向. 插補(bǔ)方式有:直線插補(bǔ),圓弧插補(bǔ),拋物線插補(bǔ),樣條線插補(bǔ)等 所謂直線插補(bǔ)就是只能用于實(shí)際輪廓是直線的插補(bǔ)方式(如果不是直線,也可以用逼近的方式把曲線用一段段線段去逼近,從而每一段線段就可以用直線插補(bǔ)了).首先假設(shè)在實(shí)際輪廓起始點(diǎn)處沿x方向走一小段(一個(gè)脈沖當(dāng)量),發(fā)現(xiàn)終點(diǎn)在實(shí)際輪廓的下方,則下一條線段沿y方向走一小段,此時(shí)如果線段終點(diǎn)還在實(shí)際輪廓下方,則繼續(xù)沿y方向走一小段,直到在實(shí)際輪廓上方以后,再向x方向走一小段,依次循環(huán)類推.直到到達(dá)輪廓終點(diǎn)為止.這樣,實(shí)際輪廓就由一段段的折線拼接而成,雖然是折線,但是如果我們每一段走刀線段都非常小(在精度允許范圍內(nèi)),那么此段折線和實(shí)際輪廓還是可以近似地看成相同的曲線的--------這就是直線插補(bǔ).

　　圓弧插補(bǔ)

　　圓弧插補(bǔ)（Circula : Interpolation）這是一種插補(bǔ)方式，在此方式中，根據(jù)兩端點(diǎn)間的插補(bǔ)數(shù)字信息，計(jì)算出逼近實(shí)際圓弧的點(diǎn)群，控制刀具沿這些點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，加工出圓弧曲線。

　　復(fù)雜曲線實(shí)時(shí)插補(bǔ)算法

　　傳統(tǒng)的 CNC 只提供直線和圓弧插補(bǔ)，對于非直線和圓弧曲線則采用直線和圓弧分段擬合的方法進(jìn)行插補(bǔ)。這種方法在處理復(fù)雜曲線時(shí)會導(dǎo)致數(shù)據(jù)量大、精度差、進(jìn)給速度不均、編程復(fù)雜等一系列問題，必然對加工質(zhì)量和加工成本造成較大的影響。許多人開始尋求一種能夠?qū)?fù)雜的自由型曲線曲面進(jìn)行直接插補(bǔ)的方法。國內(nèi)外的學(xué)者對此進(jìn)行了大量的深入研究，由此也產(chǎn)生了很多新的插補(bǔ)方法。如A(AKIMA)樣條曲線插補(bǔ)、C(CUBIC)樣條曲線插補(bǔ)、貝齊爾(Bezier)曲線插補(bǔ)、PH(Pythagorean-Hodograph)曲線插補(bǔ)、B 樣條曲線插補(bǔ)等。由于 B 樣條類曲線的諸多優(yōu)點(diǎn)，尤其是在表示和設(shè)計(jì)自由型曲線曲面形狀時(shí)顯示出的強(qiáng)大功能，使得人們關(guān)于自由空間曲線曲面的直接插補(bǔ)算法的研究多集中在它身上。