彭燕



基于LabVIEW的数控铣床螺旋插补算法

彭燕

（五邑大学 机电工程学院，广东 江门 529020）

采用螺旋插补算法控制刀具的运动轨迹以实现加工工件的螺旋形状，并运用LabVIEW软件对算法进行了仿真. 结果表明，该插补算法能够在数控铣床中实现，并能够插补出高精度的螺旋线，满足数控铣床插补实时性的要求.

螺旋插补算法；LabVIEW；数控铣床

1 螺旋插补原理

在所需轮廓的2个已知点间，根据某一函数确定其中的多个中间点位置坐标值的运动过程称为插补. 铣床数控系统的核心技术是插补技术. 为了加工出螺杆，数控铣床采用了以交流伺服电机为驱动的半闭环位置采样控制系统，并选择可以满足加工速度和精度要求的螺旋插补算法. 三坐标轴联动螺旋插补算法是2个轴进行二坐标联动圆弧插补，第3轴进行直线插补的合成运动.[2]

1.1 圆弧插补过程

其中，是轴和轴作为圆弧加工平面中圆弧的半径，为角速度，为螺旋角.

图2 圆弧插补示意图

1.2 直线插补过程

2 数控铣床螺旋插补的分析与实现

数控铣床用铣刀加工螺杆的螺旋面时，在相对运动任一瞬间铣刀回转面与工件螺旋面之间总有一条相切的接触线，该接触线可以理解为由足够多的接触点拟合而成. 每个接触点绕工件轴线做螺旋运动，就得到工件螺旋面中的一条螺旋线；接触线绕工作轴线做螺旋运动，就得到工作螺旋面. 将此螺旋插补算法应用到数控铣床中，就可以实现其对工件螺旋轮……