插補（Interpolation），即工具機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，也稱為“數據點的密化”；數控裝置根據輸入的零件程式的信息，將程式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”機能就稱為“插補”。
基本介紹
- 中文名：插補
- 外文名：Interpolation
- 定義：確定刀具運動軌跡的過程
基本信息,分類,刀具半徑補償,插補原理,
基本信息
插補（Interpolation）
在數控工具機中，刀具不能嚴格地按照要求加工的曲線運動，只能用折線軌跡逼近所要加工的曲線。
插補（interpolation）定義：
工具機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，也稱為“數據點的密化”。
數控裝置根據輸入的零件程式的信息，將程式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”機能就稱為“插補”。
分類
一個零件的輪廓往往是多種多樣的，有直線，有圓弧，也有可能是任意曲線，樣條線等.數控工具機的刀具往往是不能以曲線的實際輪廓去走刀的，而是近似地以若干條很小的直線去走刀，走刀的方向一般是x和y方向。插補方式有：直線插補，圓弧插補，拋物線插補，樣條線插補等。
直線插補
直線插補（Line Interpolation）這是車床上常用的一種插補方式，在此方式中，兩點間的插補沿著直線的點群來逼近，沿此直線控制刀具的運動。所謂直線插補就是只能用於實際輪廓是直線的插補方式（如果不是直線，也可以用逼近的方式把曲線用一段線段去逼近，從而每一段線段就可以用直線插補了）.首先假設在實際輪廓起始點處沿x方向走一小段（一個脈衝當量），發現終點在實際輪廓的下方，則下一條線段沿y方向走一小段，此時如果線段終點還在實際輪廓下方，則繼續沿y方向走一小段，直到在實際輪廓上方以後，再向x方向走一小段，依次循環類推.直到到達輪廓終點為止.這樣，實際輪廓就由一段段的折線拼接而成，雖然是折線，但是如果我們每一段走刀線段都非常小（在精度允許範圍內），那么此段折線和實際輪廓還是可以近似地看成相同的曲線的--------這就是直線插補.
圓弧插補
圓弧插補（Circula Interpolation）這是一種插補方式，在此方式中，根據兩端點間的插補數字信息，計算出逼近實際圓弧的點群，控制刀具沿這些點運動，加工出圓弧曲線。
複雜曲線實時插補算法
傳統的 CNC 只提供直線和圓弧插補，對於非直線和圓弧曲線則採用直線和圓弧分段擬合的方法進行插補。這種方法在處理複雜曲線時會導致數據量大、精度差、進給速度不均、編程複雜等一系列問題，必然對加工質量和加工成本造成較大的影響。許多人開始尋求一種能夠對複雜的自由型曲線曲面進行直接插補的方法。近年來，國內外的學者對此進行了大量的深入研究，由此也產生了很多新的插補方法。如A(AKIMA）樣條曲線插補、C(CUBIC）樣條曲線插補、貝塞爾（Bezier）曲線插補、PH(Pythagorean-Hodograph）曲線插補、B 樣條曲線插補等。由於 B 樣條類曲線的諸多優點，尤其是在表示和設計自由型曲線曲面形狀時顯示出的強大功能，使得人們關於自由空間曲線曲面的直接插補算法的研究多集中在它身上。
刀具半徑補償
數控系統刀具半徑補償的含義是將刀具中心軌跡，沿著程編軌跡偏置一個距離，加工程式與刀具半徑大小無關，它的功能是僅用一個程式就可以完成粗、精加工，或採用不同刀具直徑加工時，可以不要重寫加工程式。通常刀具半徑補償功能僅適用於二維編程加工，數控系統中規定沿著刀具加工方向向右偏置，稱為右補，採用指令G42；向左偏置，稱為左補，採用指令G41。
