祖凌智

摘 要：數字控制多軸聯動時，算法的作用很重要。對算法最基本的要求是既能有足夠的精度，又盡量簡單。平面內復雜輪廓（軌跡）的控制中，涉及兩坐標軸的聯動。本文通過兩個實例，介紹一種簡單實用的控制算法，適合兩軸聯動和螺紋加工的控制。

關鍵詞：兩軸聯動；插補；螺距

一、盤型凸輪的輪廓控制

盤型凸輪的輪廓曲線復雜，需要到數控機床加工。凸輪的輪廓參數一般是用每個角度位置對應的向徑值表示，即極坐標方法。而目前軌跡控制的插補算法大多是基于直角坐標系。這樣坐標轉換會帶來計算誤差，尤其是銑刀半徑補償計算的工作量大。如果能直接采用下面的極坐標插補算法，就可以避免這些問題。

二、螺紋螺距的控制

螺紋加工時需要控制車床主運動和進給運動兩軸的聯動，即主運動轉一轉，進給運動走一個螺距的距離。數控車床上常通過脈沖編碼器檢測主軸的轉角及轉速，并反饋給數控系統，然后控制進給軸的運動。

假設脈沖編碼器1轉發S1個脈沖，進給脈沖當量為δ，螺距為P，則一個螺距對應的脈沖數為S2=P/δ。從精度考慮，S1>S2。

類似于前述的凸輪輪廓插補算法，有如下兩種情況：①S1/S2為整數， 則主軸脈沖編碼器每發S1/S2個脈沖，進給運動走1個脈沖。循環S2次，就加工出一個螺距。②S1/S2不為整數時，螺紋加工分為前后兩個過程。

本文介紹的兩軸聯動的控制算法，通過適當降低脈沖當量，可以滿足精度要求，且可以將有關參數M、N、L等提前計算出來，從而大大提高控制過程中的運算速度，是一種簡單而實用的兩軸聯動控制算法。

（作者單位：湖南省長沙市周南中學）