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时间分割法圆弧插补(FANUC 7M系统中采用) |
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如图2-29所示,顺圆弧为待加工曲线,下面推导其插补公式。在顺圆弧上的点是继点之后的插补瞬时点,两点的坐标分别为,。所谓插补,在这里是指由点求出下一点
,实质上是求在一次插补周期的时间内,x轴和y轴的进给量和。图中的弦正是圆弧插补时每个周期的进给步长,是点的圆弧切线,是弦的中点。显然,⊥,是的中点,而⊥。由此,圆心角具有下列关系:
(2-19)
图2-29时间分割法圆弧插补
式中δ为进给步长所对应的角增量,称为角步距。由于
△~△
所以
∠=∠=
显然
因此
在△MOD中
将
=
;
=;
代入上式,则有
(2-20)
因为
而
;
又可以推出和,和的关系式:
(2-21)
上式充分反映了圆弧上任意相邻两点的坐标间的关系。只要找到计算和
的恰当方法,就可以按下式求出新的插补点坐标:
(2-22)
所以,关键是求解出和。事实上,只要求出tg
值,根据函数关系便可求得,值,进而求得,值。
由于式(2-20)中的sin和cos均为未知数,要直接算出tg
很困难。7M系统采用的是一种近似算法,即以cos45°和sin45°来代替cos
和sin
,先求出
(2-23)
再由关系式
(2-24)
进而求得
(2-25)
由式(2-23)、(2-24)、(2-25)求出本周期的位移增量后,将其与已知的坐标值xi,yi代入式(2-21),即可求得值。在这种算法中,以弦进给代替弧进给是造成径向误差的主要原因。 |