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扩展DDA法圆弧插补(AB 7360CNC系统中采用)

    231所示为第Ⅰ象限顺圆弧段,圆弧方程为

3-31 扩展DAA圆弧插补

设现时刀具处在点的位置。若在一个采样周期内,刀具沿切线方向的轮廓进给步长为,即进给一步后应到达点,显然,的长度为 。由图可见,它的径向误差是较大的。扩展DDA算法并不是让刀具沿切线进给,而是将切线逼近圆弧的方法转化为弦线逼近法。

如果我们通过线段的中点作半径为的圆弧的切线,再通过点作的平行线,即,并在上截取== (容易证明点必不在圆弧侧)。扩展DDA就是用线段进给来代替 的切线段进给,即扩展DDA在一个采样周期内计算的结果,应是刀具从点沿弦线走到点(而不是沿切线走到点)。显然,这样进给使径向误差减小了。

现在我们就来计算在采样周期内的轮廓进给步长之坐标分量值,得到了此两值,就很容易得到本次采样周期后应达到的坐标位置

由图2-31可见,在直角△

                                    2-32

                                          2-33

设刀具以恒速进给,即在每个采样周期内的进给速度均为,显然,= =。过点作轴的平行线轴于点,交线段于点。可以看出,直角△与直角△相似,从而有比例关系:

 

                                2-34

式中                        = 

在直角△          

因此            

在直角△   

将以上各式代入式(2-34),有      

将式(2-32)代入上式并整理,得        

    因为,故将略去不计,则上式为      

若令 

        

                              2-35

在上述两相似三角形的关系中,还有下式成立:

                       

已知               

 

 

由直角△           

=,因此  

=

同理,因,故略去 不计,则   

仍记                        

                     

                         2-36

由于为已知,故利用式(235)和(236)很容易求得值。有了此两值,就可算出本次采样周期刀具应达到的坐标位置值,即

依照此原理,读者不难得出其他象限及其他走向的圆弧插补之计算公式。