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时间分割法圆弧插补(FANUC 7M系统中采用)

    如图229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。图中的弦正是圆弧插补时每个周期的进给步长点的圆弧切线,是弦的中点。显然,的中点,而。由此,圆心角具有下列关系:

                            2-19

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       

     

= =

代入上式,则有

                        2-20

因为      

                          

又可以推出的关系式:

                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 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。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sincos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 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xiyi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。