數控機床的數控系統(tǒng)的插補原理

在輪廓加工中，數控機床刀具的軌跡   嚴格準確地按零件輪廓曲線運動。插補運算的作用是在已知的加工軌跡曲線的起點和終點間進行“數據點的密化”。插補是在每個插補周期內，根據CNC機床( Computer Numerical Control ，計算機數字控制）指令、進給速度計算出一個微小直線段的數據，刀具沿著微小直線段運動，經過若干個插補周期后，刀具從起點運動到終點，完成這段輪廓的加工。

加工曲線AB 段，A 為起點，B 為終點。CNC機床在每個插補周期內，計算出一個微小直線段的各坐標分量（△ X 、△ y ) ，經若干個插補周期，可以計算出從起點A 到終點B 間各個微小直線段的坐標分量（△ X1、△Y1）、（△ X2、△Y2）、…、（△ X n、△Yn）。各坐標分量的計算可采用逐點比較插補法、數字積分插補法、時間分割插補法和樣條插補計算法等。 

被加工零件的外形輪廓是由直線、圓弧和其他曲線等幾何元素構成，其中直線和圓弧是基本的幾何元素，其他的曲線可用微小直線或圓弧逼近形成。數控機床的數控系統(tǒng)都具有直線和圓弧插補功能。在   型數控機床的數控系統(tǒng)擴展功能或宏程序中還配有拋物線、漸開線、橢圓等插補計算功能。 

在數控機床的CNC機床 中，插補則是由軟件全部或部分實現(xiàn)其插補功能。由于用軟件實現(xiàn)插補運算，比硬件插補器運算速度慢，在CNC機床系統(tǒng)中插補功能常分為粗插補和精插補兩步完成。粗插補用軟件實現(xiàn)，把一個程序段分割為若干微小直線段，精插補在伺服驅動模塊中，把各微小直線段再進行密化處理，使加工軌跡在允許的誤差范圍之內。所以插補功能直接影響系統(tǒng)控制精度和速度，是數控機床的重要技術指標。