数控机床的插补的基本原理机床数字控制的核心问题,就是如何控制刀具或工件的运动轨迹来完成对工件轮廓的加工。加工由平面曲线构成的工件轮廓一般需要两个运动坐标协调地运动,加工空间曲线或立体曲面则要三个以上运动坐标产生,才能走出轨迹。在机床的实际加工中,由于被加工工件的轮廓形状千差万别,各式各样,要使刀具中心轨迹完全符合工件的轮廓形状是做不到的,通常采用一小段直线或圆弧去逼近(或称为拟合)工件轮廓,在有些场合也可以用抛物线、椭圆、双曲线和其他高次曲线去拟合工件轮廓,这种拟合的方法就是插补(Interpolation).
无论是硬件数控(NC)系统,还是计算机数控(CNC 和 MNC)系统,都必须有完成插补功能的部分。在 CNC 和 MNC 中,以软件(程序)完成插补或软、硬件结合实现插补;而在 NC 中有一个专门完成脉冲分配计算(即插补计算)的计算装置,称为插补器。无论是软件数控还是硬件数控,其插补的运算原理基本相同,其作用都是根据给定的信号进行数字计算,在计算过程中不断向各个坐标发出相互协调的进给脉冲,使机床运动部件按规定的路线移动。
有关插补算法问题,首先要保证插补精度,此外还要求算法简单。这对于硬件数控来说,可以简化控制电路,采用较简单的运算器。对于计算机数控来说,则能提高运算速度,使控制系统较快且均匀地输出进给脉冲。