[发明专利]可实现数控机床曲面加工的三坐标圆弧插补方法及装置

权利要求书

1.一种可实现数控机床曲面加工的三坐标圆弧插补方法，其特征在于，它采用如下步骤进行：

    a．将待加工空间曲线分解成小段圆弧；

    b．将空间圆弧曲线看成球面和过球面圆心平面丌交线的一部分，在平面π上建立新坐标系O-uvw，新坐标系的原点与原坐标系O-xyz的原点重合，新坐标系的Ou、Ov坐标轴在平面丌上，0w坐标轴取平面π的法线方向；

    c．将原坐标系O-xyz的空间圆弧曲线转换成新坐标系O-uvw的平面圆弧曲线；

    d．利用一个相交多边形逼近圆弧，采用周期插补递推计算方式，对该平面圆弧曲线进行圆弧插补；

    e．将计算得到的插补坐标值再变换到原空间坐标系，求得三坐标空间圆弧周期递推插补的插补点坐标值；

    f．用本次插补点坐标值分别减去上次插补点的坐标值，求得本次圆弧插补的各坐标增量，所述坐标增量即为三坐标空间圆弧曲线的周期粗插补计算控制数据； 可实现数控机床曲面加工的三坐标圆弧插补方法在所述周期粗插补计算步骤之后增设精插补控制步骤，将三坐标周期粗插补计算控制数据转换成数控机床伺服系统精插补信号，控制数控机床x、y、z坐标移动；所述控制信号为电平控制信号或脉冲控制信号；所述多边形逼近圆弧可以是相交多边形、或内接多边形。

2.一种可实现数控机床曲面加工的三坐标圆弧插补装置，其特征在于，它由单片机、数据存储器、程序存储器、可编程并行接口电路、D／A转换器组成，所述数据存储器、程序存储器与单片机的相应端口相接，插补计算程序和精插补输出控制程序存储在程序存储器中，单片机的数据输出端与可编程并行接口电路相接，后者的三个并行接口分别经D／A转换器接至数控机床的伺服系统。

3.根据权利要求2所述的用于数控机床的三坐标圆弧插补装置，其特征在于，在D／A转换器和数控机床的伺服系统之间增设信号放大器K；所述可编程并行接口电路、D／A转换器采用可编程定时器代替，所述单片机的数据输出端与定时器电路的相应接口相接，后者的三个脉冲输出接口分别接至数控机床的伺服系统。