Enterpolasyon ve 3 yaygın enterpolasyon yöntemi nedir?

Bugün ilginç ve temel bir kavram olan “enterpolasyon”dan bahsedeceğiz. Uzun zamandan beri mühendisler, iş parçalarını eğrilere dönüştürmek için takım tezgahlarını nasıl kullanacaklarını düşünüyorlardı. Birincil fikirleri, takımın ve iş parçasının hareket koordinatlarını bazı minimum birim miktarlarına, yani minimum yer değiştirmeye bölmektir. CNC sistemi, takımın ve iş parçasının göreli hareketini gerçekleştirmek ve parçanın işlenmesini tamamlamak için parça programının gereksinimlerine göre koordinatları birkaç minimum yer değiştirme miktarıyla hareket ettirir (yani takım hareket yörüngesini kontrol eder).

LATHE ALLOW INTERPOLATION'ı geliştirdi

Bilgi çağından önce torna tezgahında kullanılan motor, işin içinde hızı ve hareketini değiştiremiyordu ve hassas talaşlı imalat karşısında aşılması zor olan birçok teknik kusur vardı. Teknolojinin ilerlemesi ile takım tezgahı güncellenmeye başlamıştır.

Artık otomasyon teknolojisi CNC torna tezgahında daha da geliştirildi ve sayısal kontrol teknolojisinin gelişimi hareket kontrol çağına girdi. Açık “PC + hareket kontrolörü” sisteminde, takım tezgahı işleme, daha güçlü bilgi işleme yeteneği, daha doğru hareket yörüngesi ve daha iyi çok yönlülük elde etti.

Bununla birlikte, teknoloji geliştirilmiş olmasına rağmen, işlemenin daha fazla zorlukla karşılaşması gerekiyor. İş parçası işleme sürecinde, takım tezgahı genellikle düzensiz eğri veya ark işleme ile karşı karşıya kalır. Takım tezgahı lineer segmentlerin, yayların veya diğer analitik spline eğrilerinin nispi hareketini iyi bir şekilde tamamlayabilmesine rağmen, düzensiz “serbest” hareket karşısında takım tezgahının çok eksenli hareket kontrolüne ve enterpolasyona güvenmesi gerekir.

İnterpolasyon ve darbe eşdeğeri kavramları

İnterpolasyon, CNC takım tezgahında takımın hareket yolunun belirli bir metoda göre belirlenmesi işlemidir. Verilen hız ve yörüngeye göre, yörüngenin bilinen noktaları arasına bazı yeni ara noktalar ekleyin ve tüm hareketin tamamlanabilmesi için iş parçası tablosunu ve aleti bu ara noktalardan geçecek şekilde kontrol edin. Hafifçe söylemek gerekirse, aracın işlenecek eğriyi tek tek çizmek için kesik çizgiler kullandığı anlamına gelir; bu, gerekli eğri ve yüzeye birkaç küçük parça ve yay ile yaklaşmaya eşdeğerdir.

Takımın her bir koordinat ekseni boyunca göreceli hareketi, darbe eşdeğeri (mm / darbe) birimindedir. Takım yolu düz bir çizgi veya bir yay olduğunda, sayısal kontrol cihazı, çizgi parçasının veya yayının başlangıç noktası ve bitiş noktası koordinat değerleri arasında "veri noktalarının yoğunlaştırılmasını" gerçekleştirir, bir dizi ara noktanın koordinat değerlerini alır , ve ardından gerekli düz çizginin veya yay konturunun işlenmesini sağlamak için ara noktaların koordinat değerlerine göre her bir koordinata darbeler verir.

Enterpolasyon yönteminin sınıflandırılması

Enterpolasyon yöntemleri arasında doğrusal enterpolasyon, ark enterpolasyonu, spline enterpolasyonu vb. bulunur. Adından da anlaşılacağı gibi, doğrusal enterpolasyon araç tarafından iki nokta arasında doğrusal bir hareketle tamamlanır; Ark enterpolasyonu, uç noktalar arasındaki interpolasyon dijital bilgisine göre gerçek yaya yaklaşan nokta gruplarını hesaplamak, kesiciyi bu noktalar boyunca hareket edecek şekilde kontrol etmek ve ark eğrisini işlemek içindir.

Bir parçanın ana hatları genellikle düz çizgi, yay, isteğe bağlı eğri, spline vb. dahil olmak üzere çeşitlidir. takımın hareket yönü genellikle X ve Y yönleridir. Enterpolasyon yöntemleri şunları içerir: doğrusal enterpolasyon, ark enterpolasyonu, parabolik enterpolasyon, spline enterpolasyonu, vb.

Doğrusal enterpolasyon

Hat enterpolasyonu, torna tezgahında yaygın olarak kullanılan bir enterpolasyon yöntemidir. Bu yöntemde, iki nokta arasındaki enterpolasyon, düz çizginin nokta grubu boyunca yaklaştırılır ve takımın hareketi düz çizgi boyunca kontrol edilir. Sözde doğrusal enterpolasyon, yalnızca gerçek kontur için kullanılabilen bir düz çizgi olan enterpolasyon yöntemidir (düz bir çizgi değilse, eğri, bir çizginin bir parçası tarafından yaklaşık olarak da tahmin edilebilir, böylece her parça düz bir çizgi ile enterpolasyon yapılabilir) İlk olarak, gerçek kontürün başlangıç noktasının X yönü boyunca kısa bir bölüm olduğunu (bir darbe eşdeğeri) varsayalım ve bitiş noktası gerçek kontürün altında bulunursa, sonraki çizgi parçası Y yönü boyunca kısa bir bölümdür.

Doğru parçasının bitiş noktası hala gerçek konturun altındaysa, gerçek konturun üzerine gelene kadar Y yönü boyunca kısa bir bölüm yürümeye devam edin ve ardından X yönünde kısa bir bölüm yürüyün ve döngüyü tekrar edene kadar tekrarlayın. konturun bitiş noktasına ulaşılır Bu şekilde, gerçek kontur, kesik çizgi parçalarıyla birleştirilir. Kesik çizgi olmasına rağmen, kesim çizgisinin her bir bölümü çok küçükse (izin verilen doğruluk aralığı içinde), o zaman bu kesik çizgi bölümü ve gerçek kontur kabaca aynı eğri olarak kabul edilebilir, bu düz çizgi enterpolasyonudur.

ark enterpolasyonu

Dairesel enterpolasyon bir enterpolasyon yöntemidir. Bu yöntemde, her iki uçtaki noktalar arasındaki interpolasyon dijital bilgisine göre, gerçek yaya yaklaşan nokta grubu hesaplanır ve kesici, yay eğrisini işlemek için bu noktalar boyunca hareket edecek şekilde kontrol edilir.

Karmaşık eğri için gerçek zamanlı enterpolasyon algoritması

Geleneksel CNC yalnızca lineer ve ark enterpolasyonu sağlarken, lineer olmayan ve ark eğrileri lineer ve arkın parçalı montajı ile enterpole edilir. Bu yöntem, büyük miktarda veri, zayıf doğruluk, eşit olmayan besleme hızı ve karmaşık eğrileri işlerken karmaşık programlama gibi bir dizi soruna yol açacaktır; bu, kaçınılmaz olarak işleme kalitesi ve işleme maliyeti üzerinde büyük bir etkiye sahip olacaktır. Birçok kişi, karmaşık serbest biçimli eğriler ve yüzeyler için doğrudan bir enterpolasyon yöntemi aramaya başlar.

Son yıllarda, yurtiçinde ve yurtdışındaki bilim adamları, birçok yeni enterpolasyon yöntemi üretmiş olan bu konuda çok sayıda derinlemesine araştırma yaptılar. Aakima spline eğri enterpolasyonu, kübik spline eğri enterpolasyonu, Bezier eğri enterpolasyonu, Pisagor hodggraph eğri enterpolasyonu, B-spline eğri enterpolasyonu, vb. B-spline eğrisinin birçok avantajı nedeniyle, özellikle şekli temsil etme ve tasarlamadaki güçlü işlevi Serbest biçimli eğri ve yüzeyin, serbest uzay eğrisi ve yüzeyinin doğrudan enterpolasyon algoritması üzerine yapılan araştırmalar çoğunlukla buna odaklanmıştır.