数控机床插补原理详解

在数控机床的实际加工中，被加工的工件轮廓形状各种各样，千差万别。为了满足几何尺寸精度的要求，刀具中心轨迹应该完全符合工件的轮廓形状，但要做到这一点是很不容易的。因为要完成这样的轨迹控制，会使算法变得很复杂，计算机的工作量相当大；在一般情况下，没有必要达到如此高的精度。所以实际应用中，常常采用一小段直线或圆弧去进行逼近，有些场合也可以用抛物线、椭圆、双曲线或其他高次曲线去逼近（拟合）。所谓插补是指数据密化的过程。在对数控系统输入有限坐标点（例如，起点、终点）的情况下，计算机根据线段的特征（直线、圆弧、椭圆等），运用一定的算法，自动地在有限坐标点之间生成一系列的坐标数据，即所谓数据密化，从而使刀具自动地完成整个线段的轨迹运行，以满足加工精度的要求。

机床数控系统的轮廓控制的主要任务就是怎样控制刀具或工件的运动轨迹。无论是NC系统，还是CNC系统，都必须有完成插补功能的部分，只是采取的方式不同而已。在CNC系统中，以软件完成插补或软、硬件结合实现插补；而在NC系统中有一个专门实现脉冲分配（即插补计算）的计算装置称为插补器。无论是软件插补，还是硬件插补，其插补的运算原理基本相同，其作用都是根据给定的信息进行数字计算，在计算过程中不断向各个坐标发出相互协调的进给脉冲，使数控机床的机械部件按指定的路线移动。(www.xing528.com)

对于插补算法问题，除了要保证插补计算的精度之外，还要求算法简单。对硬件插补来说，要求简化控制电路，采用较简单的运算器。而对于计算机数控系统来说，采用简洁的算法，可提高运算速度，使控制系统较快且均匀地输出进给脉冲。