基于ARM9的數(shù)控銑床系統(tǒng)設(shè)計方案

　　2.4 插補算法與刀補算法

　　數(shù)控銑床控制系統(tǒng)使用逐點比較法實現(xiàn)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(jù)這些點產(chǎn)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(yīng)該在圓弧插補中出現(xiàn)的由x、y 方向合成的±45/135°斜線，系統(tǒng)根據(jù)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(shù)更少。圖6 是由M atlab仿真得到的改進算法和傳統(tǒng)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(tǒng)采用的是帶有過度連接的C刀具補償算法，該算法比較復(fù)雜，與許多因素有關(guān)，為此定義了一個結(jié)構(gòu)作為刀補函數(shù)的參數(shù)，該函數(shù)更改插補始末位置、增加過渡曲線實現(xiàn)刀補功能。參數(shù)結(jié)構(gòu)如下，

　　3 結(jié)論

　　以ARM9微處理器為硬件平臺，免費的Linux操作系統(tǒng)為軟件平臺，開發(fā)了嵌入式數(shù)控銑床，實現(xiàn)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(tǒng)程序?qū)嶒灥幕A(chǔ)上表明，與傳統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)相比，嵌入式數(shù)控系統(tǒng)發(fā)揮了其耗能少、成本低、體積小等優(yōu)勢。