直線插補和圓弧插補的區別

插補(Interpolation),即機牀數控系統依照一定方法確定刀具運動軌跡的過程。也可以說,已知曲線上的某些數據,按照某種算法計算已知點之間的中間點的方法,也稱爲“數據點的密化”;數控裝置根據輸入的零件程序的信息,將程序段所描述的曲線的起點、終點之間的空間進行數據密化,從而形成要求的輪廓軌跡,這種“數據密化”機能就稱爲“插補”。

一、
直線插補就是數控系統,在起點和終點之間按照直線來密化點羣,然後驅動伺服按照這個點羣來運動
圓弧插補就是這個點羣是按照起點終點還有半徑或者是圓心座標來建立方程,運算,建立點羣。
二、
插補是零件輪廓上的已知點之間,用通過有規律地分配各個軸的單位運動面逼近零件廓形的過程。
直線插補方式,給出兩端點間的插補數字信息藉此信息控制刀具的運動,使其按照規定的直線加工出理想的曲面。
圓弧插補方式,給出兩端點間的插補數字信息藉此信息控制刀具的運動,使其按照規定的圓弧加工出理想的曲面。
數控車牀的運動控制中,工作臺(刀具)X、Y、Z軸的最小移動單位是一個脈衝當量。因此,刀具的運動軌跡是具有極小臺階所組成的折線(數據點密化)。例如,用數控車牀加工直線OA、曲線OB,刀具是沿X軸移動一步或幾步(一個或幾個脈衝當量Dx),再沿Y軸方向移動一步或幾步(一個或幾個脈衝當量Dy),直至到達目標點。從而合成所需的運動軌跡(直線或曲線)。數控系統根據給定的直線、圓弧(曲線)函數,在理想的軌跡上的已知點之間,進行數據點密化,確定一些中間點的方法,稱爲插補。
【注意】由下圖可知:不管是直線還是圓弧插補都是走的折線軌跡,只是所對應函數計算(算法)不同;

數控系統本質上所有的插補運動,都是直線插補。如果目標的曲線不是直線,而是一條不規則的曲線,那麼數控會根據這條曲線的點座標,來確定系統允許的最小跨度來進行一次直線插補,直線插補完成後,比較當前位置的座標與目標曲線上目標點的座標,來確定下一條直線插補的起點終點座標,一小段一小段的直線插補,來擬合用戶需要的曲線。而擬合的準確度取決於最小跨度的設置和系統的精度(一個脈衝當量對應的伺服運動距離)
當然,現在圓弧插補已經應用於各種數控系統,所以圓弧插補也就不需要依賴直線插補來擬合,不過底層的處理機制依然是相同的。

下面是用逐點比較法的原理來對比直線插補和圓弧插補:
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