1.1.2脉冲增量插补

   脉冲增量插补法适用于以步进电机为驱动装置的开环数控系统，这类插补算法的特点是没出插补的结果仅产生一个行程增量，以一个个脉冲的方式输出给步进电机。脉冲增量插补的实现方法比较简单，通常仅用加法和移位就可以完成插补，容易用硬件来实现。而且，用硬件实现这类运算的速度很快。但是，CNC系统一般均用软件来完成这类算法。用软件实现的脉冲增量插补算法一般要执行20多条指令，如果CPU的时钟为5MHz，那么计算1个脉冲当量所需的时间大约为40μs。当脉冲当量为0.001mm时，可以达到的坐标轴极限速度为1.5m/min。如果要控制两个或两个以上坐标，且承担其他必要的数控功能时，所能形成的轮廓插补进给速度将进一步降低。如果要求保证一定的进给速度，只能增大脉冲当量，使精度降低。例如脉冲当量为0.01mm时，单坐标控制速度为15m/min。因此脉冲增量插补输出的速率主要受插补程序所用时间的限制，它仅仅适用于中精度和中等速度、以步进电机为执行机构的机床数控系统

1.1.3数据采样插补

   适用于闭环和半闭环一直流或交流伺服电机为执行机构的CNC系统。这种方法是将加工一段直线或圆弧的时间划分为若干相等的插补周期，每经过一个插补周期就进行一次插补计算，算出在该插补周期内各坐标轴的进给量。边计算，边加工，若干次插补周期后完成一个曲线段的加工，即从曲线段的起点走到终点。

于脉冲增量插补法不同，采用数据采样插补时，根据加工直线或圆弧段的进给速度 ，计算出每一个插补周期内的插补进给量，即步长。例如假定数控系统的插补周期为t=0.1ms，进给速度为 =1000mm/min，则插补步长为 =0.017m。对于曲线插补，插补步长越短，插补精度越高。显然，插补周期越短，插补精度越高；进给速度越快，插补精度越低。

在一个插补周期内，不仅要完成基本的插补运算，而且一般来说还要留出越约3/4个插补周期进行后续程序段的插补预处理计算和完成其他数控功能，包括编程、储存、采集运行和状态数据、监视系统和机床等数控功能。因此在计算机CPU处理速度不变的情况下，通过缩短插补周期来提高插补精度和进给速度的潜力是有限的。

随着微机的快速发展和应用，小巧、廉价的PC-CNC系统已成为计算机数控的主流，目前，常用的PC-CNC系统具有以下几种结构形式。

（1）基于软/硬件结合两级插补方案的单微机CNC系统。在这种系统中，为了缩短计算机的插补程序运行时间，将插补任务分为两部分，即由计算机软件和附加插补器硬件（一般称为运动控制卡）共同承担。软件插补称为粗插补，完成插补预处理计算；硬件插补称为细插补，完成对粗插补输出的直线段的细插补，即插补计算，并形成输出。软件完成插补任务的绝大部分，而时间负荷要比仅仅用一级软件插补的方案小得多。利用软/硬件相结合进行插补运算的数控系统，对PC的时间和空间资源要求比较小，二能达到的插补速度和插补精度均叫高，被广泛应用于现代高档CNC系统。

（2）基于分布式多微机CNC系统。在这种系统中，将数控功能划分为几个子系统，指派1台专门微处理器承担一项专门任务。美国麦克唐纳 道格拉斯公司的Actrion 型CNC系统就是一个典型代表，该系统采用4台微处理器分别实现输入/输出、轮廓插补及进给率发生功能、坐标轴伺服功能、零件晨曦编辑和CRT显示功能、

（3）基于单台高性能微机的CNC系统。在这种系统中，粗插补（插补预处理计算）和细插补（实时插补中断服务程序）均由计算机软件实现。随着PC技术的快速发展，以单台微机为基础的PC-CNC系统将得到快速发展。 数控插补原理教学软件研发(3):http://www.youerw.com/jixie/lunwen_52853.html