数字积分插补道理[指南]
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数字积分法又称数字微分分析器(DigitalDifferentialAnalyzer,简称DDA)。采用该方法进行插补,具有运算速度快,逻辑功能强,脉冲分配均匀等特点,且只输入很少的数据,就能加工出直线、圆弧等较复杂的曲线轨迹,精度也能满足要求。因此,该方法在数控系统中得到广泛的应用。
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如图:从时刻t=0到t,函数Y=f(t)曲线所包围的面积可表示为:S=∫f(t)dt
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被积函数寄存器用以存放Y值,每当Δt出现一次,被积函数寄存器中的Y值就与累加器中的数值相加一次,并将累加结果存于累加器中,如果累加器的容量为一个单位面积,则在累加过程中,每超过一个单位面积,累加器就有溢出。当累加次数达到累加器的容量时,所产生的溢出总数就是要求的总面积,即积分值。
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如图:直线段OA,起点位于原点,终点为A(Xe,Ye),刀具沿X、Y坐标移动的速度为Vx、Vy,则动点沿X、Y坐标移动的微小增量为:
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根据每次增量ΔX、ΔY不大于1,以保证每次分配的进给脉冲不超过1,即需满足:
其中Xe、Ye的最大允许值受被积函数寄存器容量的限制。假定寄存器有n位,则Xe、Ye的最大允许值为2–1。若取K=1/2、则必定满足:
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例:插补第一象限直线)。取被积函数寄存器分别为JVx,JVy,余数寄存器分别为JRx、JRy,终点计数器为JE,且都是三位二进制寄存器。试写出插补计算过程并绘制轨迹。
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A ( 2 , 6 )。取被积函数寄存器分别为JVx, JVy,余数寄存器分别为JRx 、JRy ,终点计数器为 JE,且都是三位二进制寄存器。试写出插补计算过程并绘制轨迹。
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如图所示,设加工半径为R的第一象限逆时针圆弧AB,坐标原点定在圆心上,A(Xo,Yo)为圆弧起点,B(Xe,Ye)为圆弧终点,Pi(Xi,Yi)为加工动点。
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可看出,用DDA法进行圆弧插补时,是对加工 动点的坐标Xi和Yi的值分别进行累加,若积分累加器有溢出,则相应坐标轴进给一步,则圆弧积分插补器如图所示:
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例:设圆弧AB为第一象限逆圆弧,起点A(5,0),终点为B(0,5),用DDA法加工圆弧AB。
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