基于A(yíng)RM9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(diǎn)比較法實(shí)現直線(xiàn)和圓弧插補算法。以刀的當前位置為起點(diǎn)，以G代碼給定位置為終點(diǎn)，在其間的直線(xiàn)或圓弧上插入擬合點(diǎn)，根據這些點(diǎn)產(chǎn)生一系列三坐標脈沖信號。逐點(diǎn)比較法的缺陷是圓弧插補只能走x 或y 方向的正交線(xiàn)，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(xiàn)，系統根據圓弧相對于x 或y 軸的傾向性，使插補過(guò)程中在圓弧的±45 /135°附近盡量使用斜線(xiàn)，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(jìn)算法和傳統算法的比較，如果定義理想曲線(xiàn)和擬和曲線(xiàn)的誤差為兩曲線(xiàn)相夾的面積（圖中灰色部分） , 可看出改進(jìn)算法的誤差較小。

　　編寫(xiě)加工程序時(shí)，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(shí)際加工時(shí)需要在刀具中心與刀具切削點(diǎn)之間進(jìn)行位置偏置，補償上述影響。這種變換過(guò)程即為刀具補償。系統采用的是帶有過(guò)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(guān)，為此定義了一個(gè)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(guò)渡曲線(xiàn)實(shí)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(kāi)發(fā)了嵌入式數控銑床，實(shí)現了對步進(jìn)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(shí)驗的基礎上表明，與傳統數控系統相比，嵌入式數控系統發(fā)揮了其耗能少、成本低、體積小等優(yōu)勢。