Trapezoidální interpolátor pro CNC frézku

Abstract

Cílem práce je navrhnout interpolační algoritmus v programu Matlab Simulink pro 3-osou CNC frézku ovládanou krokovými motory. Stručný úvod do problematiky je proveden historickým vývojem a popisem vývojových generací CNC strojů. Je probrána teorie CNC řízení a interpolace drah, kde je uveden nezbytný matematický základ. Pro orientaci v prostoru jsou uvedeny používané souřadné systémy a pro zápis hodnot struktura G-kódu. Na závěr teorie jsou uvedeny krokové motory jako pohony jednotlivých os 3-osé frézky. Následuje popis a vysvětlení funkce navrhovaného algoritmu. Jsou uvedeny použité rovnice a rozhodovací podmínky podle jednotlivých programových celků. V závěru je zhodnocena funkčnost vytvořeného algoritmu a jsou předloženy návrhy na budoucí možná vylepšení.

The aim is to propose interpolation algorithm in Matlab Simulink for 3-axis CNC milling machine controlled by stepper motors. Historical development and generation of CNC machines is performed brief introduction. The theory CNC control and interpolation paths is analysed and the necessary mathematical background is introduced. Used coordinate systems are introduced for orientation in a space, and for writing the values structure of G-code. At the conclusion of the theory part are analysed stepper motors as actuators of individual axes for 3-axis milling machine. Following topic is a description and explanation of the proposed algorithm. The used equations and determination conditions in individual program units are presented. In conclusion, functionality of the created algorithm is evaluated and some designs for possible future improvements are proposed.