基于ARM9的數控銑床系統設計方案
2.4 插補算法與刀補算法
數控銑床控制系統使用逐點比較法實現直線和圓弧插補算法。以刀的當前位置為起點,以G代碼給定位置為終點,在其間的直線或圓弧上插入擬合點,根據這些點產生一系列三坐標脈沖信號。逐點比較法的缺陷是圓弧插補只能走x 或y 方向的正交線,而缺失了最應該在圓弧插補中出現的由x、y 方向合成的±45/135°斜線,系統根據圓弧相對于x 或y 軸的傾向性,使插補過程中在圓弧的±45 /135°附近盡量使用斜線,使得插補精度更高、步數更少。圖6 是由M atlab仿真得到的改進算法和傳統算法的比較,如果定義理想曲線和擬和曲線的誤差為兩曲線相夾的面積(圖中灰色部分) , 可看出改進算法的誤差較小。

編寫加工程序時,一般只考慮刀具中心沿零件輪廓切削,而忽略刀具半徑對加工的影響,在實際加工時需要在刀具中心與刀具切削點之間進行位置偏置,補償上述影響。這種變換過程即為刀具補償。系統采用的是帶有過度連接的C刀具補償算法,該算法比較復雜,與許多因素有關,為此定義了一個結構作為刀補函數的參數,該函數更改插補始末位置、增加過渡曲線實現刀補功能。參數結構如下,

3 結論
以ARM9微處理器為硬件平臺,免費的Linux操作系統為軟件平臺,開發了嵌入式數控銑床,實現了對步進電機和伺服電機的控制。 在對制作的電路板和編程的系統程序實驗的基礎上表明,與傳統數控系統相比,嵌入式數控系統發揮了其耗能少、成本低、體積小等優勢。









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