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NC加工自动编程技术的研究
系统起动后，第一段程序被读入BS中，并在BS中算出第一段程序的程编轨迹，然后将其送到CS暂存。再将第二段程序读入BS中，并计算出第二段程序的程编轨迹。接下来对第一、第二段程编轨迹的连接方式进行判别，根据判别结果确定CS中的第一段程序的刀具中心轨迹。将第一段程序的刀具中心轨迹数据由CS送入AS，第二段程编轨迹数据由BS送入CS。AS的内容送到OS中进行插补计算，并将计算结果送出，进行位置控制。利用插补间隙，将第三段程序数据送入BS,并计算其程编轨迹。随后，对第二、第三段程编轨迹的连接方式进行判别，并根据判别结果确定CS中第二段程序的刀具中心轨迹。如此依次进行下去。在C刀具半径补偿工作状态下，CNC装置内总是存有三个程序段的参数。
5.3 C功能刀补中程序段间的转接
要实现C刀具半径补偿功能，首先要对相邻程编轨迹的转接线型和转接过渡类型进行判别，然后才能根据转接线型和转接过渡类型调用相应的计算公式，在已知原始程编轨迹的基础上，计算出刀具中心轨迹。对于具有直线、圆弧插补功能的CNC系统，其相邻两段程编轨迹不外乎有以下几种转接线型：
①直线与直线转接； ②直线与圆弧转接； ③圆弧与直线转接； ④圆弧与圆弧转接。
相邻两段程编轨迹矢量间夹角的不同，刀具半径补偿方式的不同,即左刀补或右刀补（G41或G42），对应的刀具中心轨迹的转接过渡类型也不同，概括起来有三种转接过渡类型，即缩短型、伸长型和插入型。
伸长型转接即是刀具中心轨迹相对于程编轨迹伸长了一定的长度。 缩短型转接则是指刀具轨迹相对于程编轨迹缩短了一定长度。
如图5-2所示情况，若仍按照伸长型转接那样，将SC、DC'延长相交，势必会增
加刀具非切削行程的时间。因此，采取如下做法：将前后程序段刀具中心轨迹分别延长BC和C'D，且令BC=C'D=AB=AD。再在中间插入过渡直线段CC'。这样刀具中心除了沿原来的程编轨迹伸长一个刀具半径外，还增加了一个沿直线CC'的移动。对于原来的程序段，等于中间再插入一个程序段。因此称这种转接形式为插入型转接。
图5-2 直线接直线插入型左刀补示意图
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5.4 C功能刀具半径补偿算法 5.4.1 刀具中心轨迹转接过渡类型
设α1为本程序程段编轨迹矢量与X轴的夹角，α2为下一程序段程编轨迹矢量与X轴的夹角，α1角和α2角均为从X轴逆时针转到程编轨迹矢量形成的角，α=α2-α1。将圆弧等效于直线后，完全可以按照α角的正弦值、余弦值的大于、等于或小于零以及刀具半径补偿方式（即左刀补或右刀补）划分转接过渡形式。刀具中心轨迹转接过渡类型判别的规律如表5-3所示：
刀具半径 补偿方向 左刀补 sinα≥0 是 否 否 cosα≥0 转接过渡类型 缩短型 伸长型 插入型 伸长型 插入型 缩短型 是 否 是 否 右刀补 是 是 否 表5-3 刀具中心轨迹转接过渡类型判别表
转接过渡类型判别程序框图如下：
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入口计算sinαcosα是sinα≥0吗？否否是G41？是否是G41？是否cosα≥0缩短型cosα≥0否是是 1伸长型 1插入型 1出口
图5-4 刀具中心轨迹转接过渡类型判别表
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5.4.2 转接矢量的计算方法
所谓转接矢量是指刀具半径矢量AB、AD及从零件程编轨迹交点指向刀具中心轨迹交点的矢量AC、AC'（如图5-6所示）。不同线型，不同连接方式，不同刀具半径补偿方式，其转接交点矢量计算公式也不同。
对于具体的转接矢量的计算方法，由于转接形式的不同而各有不同，考虑本次设计的重点在于刀补轨迹到G代码的生成方面，故对各种情况的转接矢量的计算方法不做具体推导，而直接给出结论公式，以提供给程序一个已知的确定的算法。
下图为转接矢量计算的一般流程图：
对于下一程序段，刀心轨迹的起点计算
图5-5 转接矢量计算的一般流程图
刀具半径矢量的计算 转接交点矢量的计算 5.4.3 常用的典型转接交点矢量计算公式 ⑴．直线接直线插入型转接矢量的计算：
X 图3.6 右刀补直线接直线插入型转接图5-6 左刀补直线接直线插入型转接
如图5-6所示为左刀具半径补偿的情况，有：
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