1、第二章 計算機(jī)數(shù)控（CNC）系統(tǒng)一、硬件結(jié)構(gòu)二、軟件結(jié)構(gòu)CNC系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)2.1 CNC裝置一、 CNC系統(tǒng)的構(gòu)成與功能1、CNC系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu) 主要由硬件和軟件兩大部分組成2.1CNC裝置1.1.硬件結(jié)構(gòu)硬件結(jié)構(gòu): : CPU CPU，存儲器，總線、存儲器，總線、外設(shè)外設(shè)等等。2.2.軟件結(jié)構(gòu)軟件結(jié)構(gòu)：是一種用于是一種用于零件零件加工的、實時控制的、特殊的（或稱加工的、實時控制的、特殊的（或稱專用的）計算機(jī)操作系統(tǒng)。專用的）計算機(jī)操作系統(tǒng)。 系系 統(tǒng)統(tǒng)初始化初始化系統(tǒng)控制軟件系統(tǒng)控制軟件程序管理程序管理編輯編輯存儲存儲錄放錄放管理軟件管理軟件控制軟件控制軟件輸入程序輸入程序輸出程序輸出程序顯

2、示程序顯示程序診斷程序診斷程序譯碼程序譯碼程序補(bǔ)償計算補(bǔ)償計算速度控制速度控制插補(bǔ)程序插補(bǔ)程序位控程序位控程序 CNC CNC軟件的構(gòu)成軟件的構(gòu)成 2.1CNC裝置2.CNC控制一般的工作過程（1）工作原理 通過各種輸入方式，接受機(jī)床加工零件的各種數(shù)據(jù)信息，經(jīng)過CNC裝置譯碼，再進(jìn)行計算機(jī)的處理、運算，然后將各個坐標(biāo)軸的分量送到各控制軸的驅(qū)動電路，經(jīng)過轉(zhuǎn)換、放大去驅(qū)動伺服電動機(jī)，帶動各軸運動。并進(jìn)行實時位置反饋控制，使各個坐標(biāo)軸能精確地走到所要求的位置。（2）簡要工作過程： 1）輸入： 輸入內(nèi)容零件程序、控制參數(shù)和補(bǔ)償數(shù)據(jù)。 輸入方式穿孔紙帶閱讀輸入、磁盤輸入、光盤輸入、 手健盤輸入，通訊接口

3、輸入及連接上級計 算機(jī)的DNC接口輸入2.1CNC裝置2）譯碼：以一個程序段為單位，根據(jù)一定的語法規(guī)則解釋、翻譯成計算機(jī)能夠識別的數(shù)據(jù)形式，并以一定的數(shù)據(jù)格式存放在指定的內(nèi)存專用區(qū)內(nèi)。3）數(shù)據(jù)處理：包括刀具補(bǔ)償，速度計算以及輔助功能的處理等。 4）插補(bǔ)：插補(bǔ)的任務(wù)是通過插補(bǔ)計算程序在一條曲線的已知起點和終點之間進(jìn)行“數(shù)據(jù)點的密化工作”。5）位置控制：在每個采樣周期內(nèi)，將插補(bǔ)計算出的理論位置與實際反饋位置相比較，用其差值去控制進(jìn)給伺服電機(jī)。6）I/O處理：處理CNC裝置與機(jī)床之間的強(qiáng)電信號輸入、輸出和控制。7）顯示：零件程序、參數(shù)、刀具位置、機(jī)床狀態(tài)等。8）診斷：檢查一切不正常的程序、操作和其他

4、錯誤狀態(tài)。2.1CNC裝置3.CNC控制器功能 微機(jī)部分的功能控制功能CNC系統(tǒng)能控制的軸數(shù)以及能同時控制的軸數(shù)。微機(jī)部分的功能準(zhǔn)備功能 用來指令機(jī)床的動作方式。包括基本移動、程序暫停、平面選擇、坐標(biāo)設(shè)定、刀具補(bǔ)償、基準(zhǔn)點返回、米英制轉(zhuǎn)換等指令。準(zhǔn)備功能由G00G99共100種。固定循環(huán)功能 將一些典型的加工工序預(yù)先編好程序并存儲在存儲器中，用G代碼進(jìn)行指令?？纱蟠蠛喕幊?.1CNC裝置微機(jī)部分的功能輔助功能主軸速度功能進(jìn)給功能插補(bǔ)功能刀具功能刀具補(bǔ)償功能自動換刀模擬顯示功能通訊功能自診斷功能人機(jī)對話功能2.1CNC裝置外部設(shè)備部分的功能操作面板鍵盤顯示器輸入設(shè)備外部存儲器機(jī)床控制部分功能位

5、置控制速度控制機(jī)床狀態(tài)控制2.1CNC裝置二、 CNC的硬件結(jié)構(gòu)總線式模塊化結(jié)構(gòu)的CNC1. 常規(guī)CNC的硬件結(jié)構(gòu)以單板或?qū)Ｓ眯酒澳０褰M成結(jié)構(gòu)緊湊的CNC基于通用計算機(jī)基礎(chǔ)上開發(fā)的CNC32位RISC，數(shù)學(xué)協(xié)處理器，flash存儲器等。專用芯片，體積小。易于升級，通用性好。（1） 常規(guī)CNC發(fā)展的主要形式2.2CNC的硬件1單微處理器系統(tǒng)的組成和特點 單微處理器系統(tǒng)的CNC裝置的特點是整個CNC裝置中只有一個CPU，通過該CPU來集中管理和控制整個系統(tǒng)的資源（包括存儲器、總線），并通過分時處理的方法，實現(xiàn)各種數(shù)控功能。有些CNC裝置中，雖然有兩個或兩個以上的CPU，但只有一個CPU對系統(tǒng)的資

6、源擁有控制權(quán)和使用權(quán)，該CPU稱為主CPU，其它CPU（稱為從CPU）無權(quán)控制和使用系統(tǒng)資源，只能接受主CPU的控制命令和數(shù)據(jù)，或向主CPU發(fā)請求信號以獲取所需要的數(shù)據(jù)，從而完成某一輔助功能，該結(jié)構(gòu)稱為主從結(jié)構(gòu)，也可歸為單機(jī)結(jié)構(gòu)。（2）單處理器結(jié)構(gòu)CPU子系統(tǒng)存儲器子系統(tǒng)I/O接口子系統(tǒng)外部存儲器I/O接口存儲卡2.2CNC的硬件（2）單處理器結(jié)構(gòu)CPUROMRAMIN接口接口OUT接口接口閱讀機(jī)閱讀機(jī)接口接口MDI/CRT接口接口位置位置控制控制其它其它接口接口總線總線單微處理器硬件結(jié)構(gòu)圖2.2CNC的硬件l多微處理器多微處理器 多微處理器系統(tǒng)的CNC裝置中有兩個或兩個以上帶CPU的功能部件

7、可對系統(tǒng)資源（存儲器、總線）有控制權(quán)和使用權(quán)。它們又分為多主結(jié)構(gòu)和分布式結(jié)構(gòu)。多微處理器系統(tǒng)的基本功能模塊多微處理器系統(tǒng)的基本功能模塊 （1) CNC管理模塊 （2）存儲器模塊 （3）CNC插補(bǔ)模塊 （4）位置控制模塊 （5）操作和控制數(shù)據(jù)輸入輸出和顯示模塊 （6） PLC模塊2.2CNC的硬件（3）多處理器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)典型結(jié)構(gòu) 共享總線結(jié)構(gòu) 共享存儲器結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)特點u性能價格比高u采用模塊化結(jié)構(gòu)具有良好的適應(yīng)性和擴(kuò)展性u可靠性高u硬件易于組織規(guī)?；a(chǎn)2.2CNC的硬件圖圖2-7 雙端口存儲器結(jié)構(gòu)框圖雙端口存儲器結(jié)構(gòu)框圖 圖圖2-8 多多CPU共享存儲器框圖共享存儲器框圖端口端口1存儲存儲控制邏輯

8、控制邏輯地址和數(shù)據(jù)地址和數(shù)據(jù)多路轉(zhuǎn)換器多路轉(zhuǎn)換器RAM共享存共享存儲器儲器I/O(CPU)CRT(CPU2)軸控制軸控制（COU4）插補(bǔ)插補(bǔ)(CPU3)端口端口2中斷中斷控制控制從機(jī)床來的從機(jī)床來的 控制信號控制信號至機(jī)床的至機(jī)床的控制信號控制信號多通道結(jié)構(gòu)多通道結(jié)構(gòu) 通道結(jié)構(gòu)（通道結(jié)構(gòu)（Channel Structure），即兩種以上程序的并），即兩種以上程序的并行處理。行處理。2.2CNC的硬件(2)(2)共享存儲器結(jié)構(gòu)共享存儲器結(jié)構(gòu) VS圖圖2-9 GE公司的公司的CNC裝置結(jié)構(gòu)框圖裝置結(jié)構(gòu)框圖(16K)EPROM(16K)EPROM(56K)EPROM(2K)EAM(26K)RAM(2

9、K)EAM512 K512K(CRT)CPU2鍵盤鍵盤(中央中央)CPU1(插補(bǔ)插補(bǔ))CPU3串口和串口和收發(fā)器收發(fā)器CRTCCRT 字符字符發(fā)生器發(fā)生器并行并行接口接口反饋脈沖反饋脈沖處理處理反饋信號反饋信號適配器適配器機(jī)床機(jī)床接口接口模擬量模擬量接口接口RS232CX Y Z C W2.2CNC的硬件共享總線和共享存儲器型結(jié)構(gòu)共享總線和共享存儲器型結(jié)構(gòu) FUNUC的的CNC裝置結(jié)構(gòu)框圖裝置結(jié)構(gòu)框圖鍵盤鍵盤紙帶機(jī)紙帶機(jī)手搖盤手搖盤PMC68000CAP8086+8087ROMRAM主主CPU68000SSURS232RS232位控位控位控位控位控位控IOCBACROMRAMROMRAMRAM

10、ROM圖形顯示圖形顯示80878087OPCCRT機(jī)床機(jī)床I/O坐標(biāo)軸坐標(biāo)軸 坐標(biāo)軸坐標(biāo)軸主軸主軸其中其中 OPC 操作控制器；操作控制器； BAC 總線仲裁控制器；總線仲裁控制器； IOC 輸入輸出控制器；輸入輸出控制器； CAP 自動編程單元；自動編程單元；SSU 系統(tǒng)支持單元；系統(tǒng)支持單元；PMC 可編程機(jī)床控制器可編程機(jī)床控制器2.2CNC的硬件穿孔紙帶 穿孔紙帶1.CPU子系統(tǒng)的實現(xiàn)通用微處理器單片微計算機(jī)位片式邏輯芯片8、16、32、64位2.2.3CNC系統(tǒng)中計算機(jī)的實現(xiàn)通用處理器單片機(jī)專用芯片2.2CNC的硬件2.2.3存儲器子系統(tǒng)的實現(xiàn)2.存儲器的分類u隨機(jī)存儲器（RAM）：

11、SRAM、DRAM、FRAMu只讀存儲器（ROM）：PROM、EPROM、EEPROM、FLASHu8、16、32、64位DRAMFLASHSD卡2.2CNC的硬件3.I/O接口子系統(tǒng)的實現(xiàn)集成在CPU內(nèi)部專門實現(xiàn)I/O功能的芯片專門的硬件模塊2.2CNC的硬件2.2CNC的硬件l一、CNC系統(tǒng)軟硬件組合類型 1不用軟件插補(bǔ)器，插補(bǔ)完全由硬件完成的CNC系統(tǒng)； 2由軟件插補(bǔ)器完成粗插補(bǔ)，由硬件插補(bǔ)器完成精插補(bǔ)的CNC系統(tǒng)； 3帶有完全用軟件實施的插補(bǔ)器的CNC系統(tǒng)。 二、CNC裝置軟件結(jié)構(gòu)的特點 1多任務(wù)并行處理 (1) CNC系統(tǒng)的多任務(wù)性 (2) 并行處理 2實時中斷處理 （1）實時性 （

12、2） CNC裝置的中斷類型 （3） CNC裝置中斷結(jié)構(gòu)模式 （2） 多任務(wù)并行處理多任務(wù)并行處理 1）CNC裝置的多任務(wù)性 CNC裝置軟件任務(wù)分解裝置軟件任務(wù)分解 軟件任務(wù)的并行處理軟件任務(wù)的并行處理CNC裝置裝置管管 理理控控 制制輸入輸入顯示顯示位控位控診斷診斷I/O插補(bǔ)插補(bǔ)位控位控 譯譯 碼碼 刀刀 補(bǔ)補(bǔ)速度處理速度處理輸輸入入I/O處處理理顯顯示示診診斷斷通通訊訊譯譯碼碼刀刀具具補(bǔ)補(bǔ)償償速速度度處處理理位位置置控控制制插插補(bǔ)補(bǔ)2.1CNC裝置VSVS2 2）并行處理）并行處理 并行處理并行處理： 是指計算機(jī)在同一時刻或同一時間間隔內(nèi)完成兩種或兩種以是指計算機(jī)在同一時刻或同一時間間隔內(nèi)完

13、成兩種或兩種以 上性質(zhì)相同或不相同的工作。并行處理的優(yōu)點是提高了運行速度。上性質(zhì)相同或不相同的工作。并行處理的優(yōu)點是提高了運行速度。 并行處理的分類：并行處理的分類： “ “資源重復(fù)資源重復(fù)”，“時間重疊時間重疊”和和“資源共享資源共享”。 資源共享：資源共享： 根據(jù)根據(jù)“分時共享分時共享”的原則，使多個用戶按時間順序使用同一套設(shè)備。的原則，使多個用戶按時間順序使用同一套設(shè)備。 時間重疊：時間重疊： 根據(jù)流水線處理技術(shù)，使多個處理過程在時間上相互錯開，輪流使用根據(jù)流水線處理技術(shù)，使多個處理過程在時間上相互錯開，輪流使用 同一套設(shè)備的幾個部分。同一套設(shè)備的幾個部分。2.1CNC裝置VSVS診斷診

14、斷I/O處理處理輸入輸入插補(bǔ)插補(bǔ)準(zhǔn)備準(zhǔn)備顯示顯示初始化初始化插補(bǔ)插補(bǔ)位控位控鍵盤鍵盤 中斷級別高中斷級別高中斷級別低中斷級別低2.1CNC裝置在任何一個時刻只有一個任務(wù)占用CPU；在一個時間片（如8ms或16ms）內(nèi)，CPU并行地執(zhí)行了兩個或兩個以上的任務(wù)。 因此，資源分時共享的并行處理只具有宏觀上的意義，即從微觀上來看，各個任務(wù)還是逐一執(zhí)行的。2.1CNC裝置 并發(fā)處理和流水處理（對多資源的系統(tǒng)）并發(fā)處理和流水處理（對多資源的系統(tǒng)） 在多CPU結(jié)構(gòu)的CNC系統(tǒng)中，根據(jù)各任務(wù)之間的關(guān)聯(lián)程度，可采 用以下兩種并行處理技術(shù)：若任務(wù)間的關(guān)聯(lián)程度不高，則可讓其分別在不同的CPU上同時執(zhí)行 并發(fā)處理；若

15、任務(wù)間的關(guān)聯(lián)程度較高，即一個任務(wù)的輸出是另一個任務(wù)的輸入，則可采取流水處理的方法來實現(xiàn)并行處理。2.1CNC裝置 流水處理技術(shù)是利用重復(fù)的資源（CPU），將一個大的任務(wù)分成若干個子任務(wù)(任務(wù)的分法與資源重復(fù)的多少有關(guān))，這些小任務(wù)是彼此關(guān)系的，然后按一定的順序安排每個資源執(zhí)行一個任務(wù)，就象在一條生產(chǎn)線上分不同工序加工零件的流水作業(yè)一樣。2.1CNC裝置VSVS并行處理并行處理1231232tt空間空間時間時間順序處理順序處理輸輸出出輸輸出出CPU1時間時間t+t tt空間空間111333222輸輸出出輸輸出出輸輸出出CPU1CPU2CPU32.1CNC裝置在任何時刻（流水處理除開始和結(jié)束外）均

16、有兩個或兩個以上的任務(wù)在并發(fā)執(zhí)行。并發(fā)處理和流水處理的關(guān)鍵是時間重疊，是以資源重復(fù)的代價換得時間上的重疊，或者說以空間復(fù)雜性的代價換得時間上的快速性。2.1CNC裝置并行處理中的信息交換和同步并行處理中的信息交換和同步在在CNCCNC裝置中信息交換主要通過各種緩沖區(qū)來實現(xiàn)。裝置中信息交換主要通過各種緩沖區(qū)來實現(xiàn)。各緩沖區(qū)數(shù)據(jù)交換和更新的同步是靠同步信號指針來實現(xiàn)的各緩沖區(qū)數(shù)據(jù)交換和更新的同步是靠同步信號指針來實現(xiàn)的。CNCCNC裝置通過緩沖區(qū)交換信息框圖裝置通過緩沖區(qū)交換信息框圖紙帶紙帶緩沖緩沖存儲區(qū)存儲區(qū)譯碼譯碼緩沖緩沖存儲區(qū)存儲區(qū)插補(bǔ)插補(bǔ)緩沖緩沖存儲區(qū)存儲區(qū)插補(bǔ)插補(bǔ)工作工作存儲區(qū)存儲區(qū)插補(bǔ)

17、插補(bǔ)輸出輸出存儲區(qū)存儲區(qū)紙紙帶帶譯碼譯碼插補(bǔ)插補(bǔ)準(zhǔn)備準(zhǔn)備交換交換插補(bǔ)插補(bǔ)2.1CNC裝置數(shù)控系統(tǒng)軟件功能的實現(xiàn) 系統(tǒng)總控程序初始化部分譯碼程序插補(bǔ)運算程序伺服控制程序系統(tǒng)自檢程序輸入輸出管理程序接受命令環(huán)節(jié)命令分析返回環(huán)節(jié)零件加工程序的編輯程序機(jī)床手工控制程序2.1CNC裝置2.3.2CNC系統(tǒng)軟件的功能特點 CNC系統(tǒng)軟件的功能 1、輸入 2、譯碼 3、預(yù)計算 4、插補(bǔ)計算 5、輸出 6、管理與診斷軟件2.4數(shù)控插補(bǔ)原理2.4.1數(shù)控插補(bǔ)原理 1插補(bǔ)的概念 在數(shù)控加工中，一般已知運動軌跡的起點坐標(biāo)、終點坐標(biāo)和曲線方程，如何使切削加工運動沿著預(yù)定軌跡移動呢？數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)這些信息實時地計算出各個

18、中間點的坐標(biāo)，通常把這個過程稱為“插補(bǔ)”。 2.插補(bǔ)分類 1）基準(zhǔn)脈沖插補(bǔ) 2）數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ) （1）采用軟/硬件結(jié)合的兩級插補(bǔ)方案。 （2）采用多CPU的分布式處理方案。 （3）采用單臺高性能微型計算機(jī)方案。2.4.2數(shù)控插補(bǔ)方法 （逐點.積分.采樣） 一、逐點比較插補(bǔ)法 所謂逐點比較插補(bǔ)法，就是機(jī)床每走到一個坐標(biāo)位置，都要和給定的軌跡上的坐標(biāo)值比較一次，看實際加工點在給定軌跡的什么位置，判斷其偏差，然后決定下一步的走向，如果加工點走到圖形外面去了，那么下一步就要向圖形里面走；如果加工點在圖形里面，那么下一步就要向圖形外面走，以縮小偏差。逐點比較法是以階梯折線來逼近直線和圓弧的。最大偏差不超過

19、一個脈沖當(dāng)量，因此，只要把脈沖當(dāng)量控制的足夠小，就能達(dá)到加工精度的要求。（一）逐點比較法直線插補(bǔ) 1偏差計算公式 偏差計算是逐點比較法關(guān)鍵的一步。下面以第象限直線為例導(dǎo)出其偏差計算公式。圖2-33直線插補(bǔ)過程如圖2-33所示動點與直線位置關(guān)系。第一象限直線OE，起點O為坐標(biāo)原點，用戶編程時，給出直線的終點坐標(biāo)E（Xe，Ye），直線方程為 Xe Y Ye X 0 (2-1) 直線OE 為給定軌跡，P（X，Y）為動點坐標(biāo)，動點與直線的位置關(guān)系有三種情況：動點在直線上方、直線上、直線下方。 （1） 若P1點在直線上方，則有： XeYXYe0 （2） 若P點在直線上，則有 ： XeYXYe0 （3）若

20、P2點在直線下方，則有 ： XeYXYe0時，表示動點在OE上方，如點P1，應(yīng)向X向進(jìn)給。 當(dāng) F0的情況一同考慮。插補(bǔ)工作從起點開始，走一步，算一步, 判別一次，再走一步，當(dāng)沿兩個坐標(biāo)方向走的步數(shù)分別等于Xe和Ye時，停止插補(bǔ)。下面將F的運算采用遞推算法予以簡化，動點Pi(Xi，Yi)的Fi值為： 若Fi0，表明Pi(Xi，Yi)點在OE直線上方或在直線上，應(yīng)沿X向走一步，假設(shè)坐標(biāo)值的單位為脈沖當(dāng)量，走步后新的坐標(biāo)值為（Xi+1，Yi+1），且Xi+1=Xi+1，Yi+1=Yi , 新點偏差為： 即： (2-3) 若Fi0，表明Pi（Xi，Yi）點在OE 的下方，應(yīng)向Y方向進(jìn)給一步，新點坐標(biāo)

21、值為(Xi+1，Yi+1)，且Xi+1=Xi ,Yi+1Yi1，新點的偏差為：即： (2-4) 2終點判斷 在插補(bǔ)計算、進(jìn)給的同時還要進(jìn)行終點判別。常用終點判別方法有兩種，一種是設(shè)置一個長度計數(shù)器，從直線的起點走到終點，刀具沿X軸應(yīng)走的步數(shù)為Xe，沿Y軸走的步數(shù)為Ye，計數(shù)器中存入X和Y兩坐標(biāo)進(jìn)給步數(shù)總和 Xe Ye ，當(dāng)X或Y坐標(biāo)進(jìn)給時，計數(shù)長度減一，當(dāng)計數(shù)長度減到零時，即0時，停止插補(bǔ)，到達(dá)終點。另一種是如果在兩個軸上的插補(bǔ)數(shù)不一樣多，則將插補(bǔ)步數(shù)較大的周設(shè)為計數(shù)軸，步數(shù)值設(shè)為計數(shù)長度，當(dāng)在技術(shù)軸上每進(jìn)給一步計數(shù)長度減一，當(dāng)0時，停止插補(bǔ)，到達(dá)終點。3插補(bǔ)計算過程1）偏差判別 根據(jù)偏差值確

22、定刀具位置是在直線的上方（或線上），還是在直線的下方。（2）坐標(biāo)進(jìn)給 根據(jù)判別的結(jié)果，決定控制哪個坐標(biāo)（x或y）移動一步。（3）偏差計算 計算出刀具移動后的新偏差，提供給下一步作判別依據(jù)。根據(jù)式（2-3）及式（2-4）來計算新加工點的偏差，使運算大大簡化。但是每一新加工點的偏差是由前一點偏差 推算出來的，并且一直遞推下去，這樣就要知道開始加工時那一點的偏差是多少。當(dāng)開始加工時，我們是以人工方式將刀具移到加工起點，這一點當(dāng)然沒有偏差，所以開始加工點的 F0。（4）終點判別 在計算偏差的同時，還要進(jìn)行一次終點比較，以確定是否到達(dá)了終點。若已經(jīng)到達(dá)，就不再進(jìn)行運算，并發(fā)出停機(jī)或轉(zhuǎn)換新程序段的信號。

23、逐點比較法直線插補(bǔ)流程 例2-1 加工第一象限直線OE，如圖2-35所示，起點為坐標(biāo)原點O(0,0)，終點坐標(biāo)為E（5,3）。圖2-35直線插補(bǔ)軌跡過程實例 初始點O(0,0)，終點（5,3），應(yīng)用遞推公式（2-3）、（2-4）進(jìn)行偏差計算。 終點判斷： Xe Ye =5+3=8，插補(bǔ)需要七個循環(huán)。直線插補(bǔ)運算過程插補(bǔ)循環(huán)偏差判別進(jìn)給方向偏差計算終點判別0F0=0, XA=5, YA=3=0, N=81F0=0+F1=F0YA=03=0+1=1N2F1=30+F2=F1+XA=-3+5=2=1+1=20+XF3=F2YA=23=1=2+1=3N4F3=10+YF4=F3+XA=1+5=4=3+

24、1=40+XF5=F4YA=43=1=4+1=50+XF6=F5YA=13=2=5+1=6N7F6=20+YF7=F6+XA=2+5=3=6+1=70+XF8=F7YA=33=0=7+1=8=N4四象限插補(bǔ)y x L1 F0 L2 L3 F0 F0 F0 L4 F0 F0 F0 F0 P點在圓弧內(nèi)側(cè)時，則OP小于圓弧半徑R，即 X2Y2R20一并考慮。 圖2-40a中AB為第一象限順圓弧SR1，若F0時，動點在圓弧上或圓弧外，向Y向進(jìn)給，計算出新點的偏差；若F0，表明動點在圓內(nèi)，向X向進(jìn)給，計算出新一點的偏差，如此走一步，算一步，直至終點。 222RYXFa) 順圓弧 b) 逆圓弧 圖2-40

25、 第一象限順、逆圓弧2終點判斷 圓弧插補(bǔ)終點判別：將X、Y軸走的步數(shù)總和存入一個計數(shù)器， XbXa YbYa ，每走一步減一，當(dāng)0發(fā)出停止信號。3插補(bǔ)計算過程例3-2 現(xiàn)欲加工第一象限順圓弧AB，試用逐點比較法進(jìn)行插補(bǔ)。圖2-42 圓弧插補(bǔ)實例4. 四個象限中圓弧插補(bǔ)二、數(shù)值積分法 數(shù)字積分法又稱數(shù)字微分分析法DDA(Digital Differential Analyzer)，是在數(shù)字積分器的基礎(chǔ)上建立起來的一種插補(bǔ)算法。數(shù)字積分法的優(yōu)點是，易于實現(xiàn)多坐標(biāo)聯(lián)動，較容易地實現(xiàn)二次曲線、高次曲線的插補(bǔ)，并具有運算速度快，應(yīng)用廣泛等特點。 如圖2-45所示，設(shè)有一函數(shù)Yf(t)，求此函數(shù)在t0tn區(qū)間的積分，就是求出此函數(shù)曲線與橫坐標(biāo)t在區(qū)間（t0，tn）所圍成的面積。如果將橫坐標(biāo)區(qū)間段劃分為間隔為t的很多小區(qū)間，當(dāng)t取足夠小時，此面積可近似地視為曲線下許多小矩形面積之和。 圖2-45 函數(shù)Y=f(t)的積分三、數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)法 （一） 數(shù)據(jù)采樣法原理