第1期 2017年1月
组合机床与自动化加工技术
Modular Machine Tool & Automatic Manufacturing Technique
文章编号：10012265(2017)01001603
D0I:10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.01.005
时间分割圆弧插补算法的改进
李彦奎，吕彦明
（江南大学机械工程学院，江苏无锡214122）
No.1 Jan.2017
摘要：插补算法是数控机床的重要组成部分，插补算法的优劣直接影响了机床的加工性功能。对于现有的时间分割圆弧插补方法大多采用的是近似计算，计算过程复杂，插补精度和插补效率相对较低。为提高机床的加工性功能，文章基于等弦高误差理论对原有的时间分割圆弧插补算法进行改进，改进后的插补算法计算简便，实现了插补过程的无近似计算，且使每一个插补点都落在插补圆弧上；在保证插补精度的条件下，固为在插补计算过程中采用了最大允许弦高误差，实现了插补效率的最大化。
关键词：等弦高误差；时间分割圆弧插补；计算简便；无近似计算；插补效率
中图分类号：TH16；TG65
文献标识码：A
Improvement of Time Segmentation Arc Interpolation Algorithm
LI Yan-kui,LV Yan-ming
(School of Mechanical Engineering,Jiangnan University, Wuxi Jiangsu 214122, China)
Abstract : Directly affecting the machining features of CNC machine tools, interpolation algorithm is an vital part of CNC machine tools. For the existing most of time segmentation arc interpolation algorithms the aaeseeoeaeeesa features, based on the theory of equal chord deviation error the original time segmentation arc interpolation algorithm is improved in the paper and the improved arc interpolation algorithm which is simple achieves the interpolation process of no approximate calculation and each interpolation point falls on the interpolation arc. Under the co- ndition of guaranteeing interpolation accuracy, because of the maximum allowed chord devia-tion error used in the process of interpolation calculating , the maximization of the interpolation efficiency is cometrue.
eseeee mate calculation; interpolation efficiency
0引言
近年来我国机械制造业面临着自动化程度和加工效率较低等问题，为解决这一问题，国家把高档数控机床列入了中国制造2025的计划之中。在数控机床的计算机控制系统中插补算法是其最基本而又极为重要的组成部分，衡量插补算法优劣的两个主要指标：捕补精度和插补效率。插补算法的优劣直接影响了机床的加工性能，为提高机床的加工性能，对插补算法的研究就变得极为重要，
“插补"是根据轮廓形状和进给速度的要求，对轮廓曲线的起点、终点之间的空间进行数据点密化，密化
到点与点之间的距离为一个脉冲当量，以此控制各轴运动，从而形成要求的轮廓轨迹1]。文章在前人的基础上对时间分割圆弧插补算法进行了研究。时间分割员弧捕补算法是用弦线逼近员弧轮廓曲线，实现弧插补。对于时间分割圆弧插补算法的计算，目前大多数教材均采用近似算法[2-3]。很多学者也对该算法进行了一定的研究，孔德彭等4]使用插值法在原有的两个插补点之间增加插补点，使插补点密化，提高了插补的精度。王忠[3]运用等价无穷小理论，将正切函数等价成步距角的一次函数，实现了计算过程的去三角化简化了计算。也有学者通过三角函数和插补员弧参数及步长之间的转换和基于等步长法，实现了插补的无
收稿日期：201603-18；修回日期：201604-15
作者简介：李彦奎（1989—），男，河南商丘人，江南大学研究生，研究方向CAD、CAM，（E－mail）1091018151@qq.com；通讯作者：吕彦明
(1989一），男，山西和顺人，江南大学教授，博士，研究方向为CAD、CAM 万方数据