Линейно-круговой интерполятор

 

Союз Советских

Соцналнстнчесннх

Республнк

ОП ИГРАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

11 1,73461 5

=е (6l ) Дополнительное к авт. свнд-ву (51 ) M. Кл.

Я 05 В 19/18 (22) 3a11eлено 26.09.77 (21) 2530328/18- 14 с присоединениеM заявки.%

Гвсударстввииый комитет (2;3) Прнори гет во делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.05.80. бюллетень М 18

Дата опубликования описания 16.05 80 (53) Уд К621.503. .55(088.8) (72) Авторы изобретения

5. M. Куперман, В. H. Лоншаков и A. Е. Рабинович (7l) Заявитель (54) ЛИНЕЙНО-КРУГОВОЙ ИНТЕРПОЛЯТОР

Изобретение относится к программному управлению металлорежущими станками, конкретно к устройству систем числового програ ммного управления.

Известен линейно-круговой интерполятор, содержащий устройства расчета экви5 дистанты, блок задания скорости и блок интерполяции и позволяющие осуществлять коррекцию размера режущего инструмента (1).

Известен также линейнс круговой интерполятор содержащий блок управления, первый выход которого подключен ко входу блока задания скорости, выход которого подключен к первому входу блока линейнокруговой интерполяции, второй и третий выходы блока управления подсоединены к первым входам первых коммутаторов в каждой координате, а четвертый выход ко вторым входам первых коммутаторов, третьи входы которых соединены с соотВетствующими первыми выходами блока линейно — круговой интерполяции, второй вход которого подключен к пятому выхо2 ду блока управления (2). Этот пнтерполятор позволяет производить в режиме круговой интерполяции синхронное вычисление величин приращений коррекции и координат основного контура. При этом рассчитываются коды приращений по координатам, определяющие вектор 1 1, а в режиме круговой интерполяции коды, определяющие вектор д к и коды, определяющие вектор г„Р, макс.

Недостатокданногоинтерполятора заключается в том, что величина приращений коррекции (вектор ЬР макс) в процессе интерполирования не может быть изменена во время отработки участка основного контура, заданного кадром исходной информации. Этот недостаток ограничивает функциональнь1е возможности и область применения цифрового цнтерполятора.. Бель изобретения — расшире1ие функциональных возможностей интерполятора, заключающееся в обеспе;внии возможиости адаптивно1 о управле1е1!я точностью

7346 1 5 ф мой,или дуги Х; и 1),, В умножители

3 и 4 — велйчина радиуса коррекции эквидистанты К к,, знак которой учиты— веет положени инструмента относител) ,1 но детали; в режиме линейной интерполя5 цип — в блок 1 — координаты конечной точки прямой Х и (К, на коммутатор«.

21 и 22 — соответственно функции угла наклоня прямой:

Ч„ Х 1И А, =, И СС)б с .= — ) 3 про) lcco обработки посредством коррекции эквидистанты в произвольные моменты времени.

Указанная цель достигается тем, что в устройство включены два блока срав— нения, блок совпадения и по каждой ко— ординате блок переноса, первый регистр и последовательно соединенные умножитель, делитель, второй коммутатор, второй регистр, первый и второй с мматоры, в каждой координате первый вход умножителя соединен с выходом первого комМутятора, а выход — со вторым входом второго коммутатора, выход первого ре—

I èt ) ря сОединен со вторым вхОдОм Нервов го сумматора, а вход — с выходом блока параш)са, первый вход которого подключен к II)oo I o .. выходу блока управления, а второй вход — к выходу второго регистра, второй вход второго сумматора соединен со вторым 1))яхо.-1о)) блока линейно-круговой инторноля)1ии, первые выходы которого подключаны соответственно к первым входам по))))ого и второго блоков сряьнения, вторые входы которых подключены к седьмому и восьмомy выходам блока у)1ра)7лоли)1, а выходы — ко входам блока совпадения, выход которого соединен со входом блоке управле)ия, третьи входы коммутаторов подключены Ко вторым входам первых коммутаторов. вторы: —:, входы умножителей и делителей нодклк)чеь)..) к девятом ) и Десятому выходам блока управления соо-гветственно.

1-1а фиг, 1 представлена блок-;.хема интерполятора; на фиг. 2 и 3 — дия) рам мы рабОты.

Интерпол))то» содержит блок 1 лннейИО-Kp/ГОВОй инз. Орполяции) блок «» зада)ий скорости, умно>кители 3 и 4, делители ,") и 6, порвь:е 7 и 8 и a)opl.lo 9 н 10 рзгистры„первые 11 и 12 и втор«)е

13 и 14 суммяторь., блоки 15 и 16 переноса, первый 17 и втер< и 1Н блоки сравнения б:)ок 1 9 сов))яя« ния, б7ок 20 управления и первые 21 и 22 и «торые

23 и 24 коммутаторы.

)7нтерполятор функционирует в двух режимах: линейной и круговой интерполяции, управление которь)ми )lpО )з«(>дит блок 20.

В режиме линейной I

В качестве исходных дянных в интерполятор задаются: в обоих режимах работы в блок 2 — величина контурной скорости, в блоки 17 и 18 — соответственнО кООрди нять(конечной тo I KH )7ря—

)5

4Î

55 в режиме круговой интерполяции — в блок

1 — координаты начальной точки дуги („, в делители 5 и 6 — величина радиуса окружности R.

Блок 1 вместе с блоком 2 производят интерполяцию контура детали. С выходов блоха 1 на входы сумматоров 12 и 14 поступают соответственно цифровые коды дК.; и дУ1, определяющие векторы p,L, (фиг. 2) и AQ. (фиг. 3).

В режиме линейной интерполяции, поступающие с выходов блока 20 значеНИЯ Э711 ХИ С)З54,умножаются в умножителях

3 и 4 на величину коррекции эквидистанты,, которая поступает с выхода блока 20 и может изменяться во времени по любому закону. Полученные коды, определяющие вектор Рк,(фиг. 2), поступа;от в регистр 9 и 10.

К1

В режиме круговой интерполяции с выходов блока 1 на умножители 3 и 4 поступают соответственно коды текутдих координат Х и tl, Определяющие вектор ; (фиг. 3). После умножения на умножителях 3 и 4 на величину., и деления на делителях 5 и 6 на величину радиуса Окружности Q» поступаю7пую с Bbiхода блока 2, получаются кодь), определяющие вектор p . (фиг. 2) и поступающие в регистры 9 и 10. В регистрах

7 и 8 хранчтся коды, Определяющие век— р x, - (фиг. 3 и 4). Они заносятся соответственно из регистров 9 и 10 в дополнительном коде в конце предыдущего цикла вычислений по сигналу с выхода блока 20. В сумматорах 11 и

l2 производится сложение кодов, поступающих соответ"твенно из регистров 7 и 9, vi 8 и 10. В результате образуются коды

h g ° и д )),., определяющие разность векторов Я и Я и поступающие на ññ i-1

Ответствующие входы сумматоров 13 и

14.

Таким образом, ня выходах сумматоров

13 и 14, которые являются выходами, интерполятора, образуются код я, Опреде ляющие вектор дТ. (фиг. 3) или дП э„ э

5 (фиг. 4) в соответствии со следующи-ми соотношениями:

В блоках 17 и 18 происходит сравнение текущих координат Х и Y с координатами конечной точки Х < и (. При ,равенствеэтих величин с выходов блоков

17 и 18 на входы блока 19 поступают сигналы. Совпадение сигналов на входах блока 19 вызывает сигнал конца кадра с выхода блока 19 на блок 20.

Экономический эффект достигается за счет оперативной коррекции эквидистанты в любой момент обработки, например, при адаптивном управлении точностью обработки путем изменения траектории движения фрезы, при коррекции радиуса фрезы во время обработки труднообрабатываемых материалов, при разработке устройств аварийного отвода инструмента от обрабатываемой поверхности

Фор мула изобретения

Линейно-круговой интерполятор, содержащий блок управления, первый выход которого подключен ко входу блока задания скорости, выход которого подключен к первому входу блока линейно-круговой интерполяции, второй и третий выходы блока управления подсоединены к первым входам первых коммутаторов в каждой координате, а четвертый выход— ко вторым входам первых коммутаторов, третьи входы которых соединены с соответствующими первыми выходами блока линейно-круговой интерполяции, второй

7346 15 6 вход которого подключен к пятому выходу блока управления, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей интерполятора, он содержит два блока сравнения, блок совпадения и по каждой координате блок переноса, первый регистр и последовательно соединенные умножитель, делитель, второй коммутатор, вто-!

О рой регистр, первый и второй сумматоры, в каждой координате первый вход умножителя соединен с выходом первого коммутатора, а выход — со вторым входом второго коммутатора, выход первого реIS гистра соединен со вторым входом первого сумматора, а вход - с выходом блока переноса, первый вход которого подключен к шестому выходу блока управления, а второй вход — к выходу вто20 рого регистра, второй вход второго сумматора соединен со вторым выходом блока линейно-круговой интерполяции, первые выходы которого подключены соответственно к первым входам первого и второго

25 блоков сравнения, вторые входы которых подключены к седьмому и восьмому выходам блока управления, а выходы - ко входам блока совпадения, выход которого соединен со входом блока управления, ЗО третьи входы вторых коммутаторов подключены ко вторым входам первых коммутаторов, вторые входы умножителей и делителей подключены к девятому и десятому выходам блока управления со35 ответственно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Способы подготовки программ и интерполяторы для контурных систем

40 числового управления станками. M., "Машиностроение, 1970, с.130-142.

2. Авторское свидетельство СССР

% 394795, кл. G 06 F 15/46, 1971.

Фиг, 5

Составитель Сарбашева

Редактор Ю. Петрушко Техред К. Бабурка Корректор М. Ви ула

Заказ 2218/9 Тираж 956 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал Г!!!П Патент, r. Ужгород, ул. Проегпии, 4