數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行加工的各種工件，大部分由直線和圓弧構(gòu)成。因此，大多數(shù)數(shù)控裝置都具有直線和圓弧的插補(bǔ)功能。對于非圓弧曲線輪廓軌跡，可以用微小的直線段或圓弧段來擬合。
插補(bǔ)的任務(wù)就是要按照進(jìn)給速度的要求，在輪廓起點和終點之間計算出若干中間控制點的坐標(biāo)值。
由于每個中間點計算的時間直接影響數(shù)控裝置的控制速度，而插補(bǔ)中間點的計算精度又影響整個數(shù)控系統(tǒng)的精度，所以插補(bǔ)算法對整個數(shù)控系統(tǒng)的性能至關(guān)重要，也就是說數(shù)控裝置控制軟件的核心是插補(bǔ)。
插補(bǔ)的方法和原理很多，根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)輸出到伺服驅(qū)動裝置的信號的不同，插補(bǔ)方法可歸納為脈沖增量插補(bǔ)和數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)兩種類型。
一、脈沖增量插補(bǔ)
這類插補(bǔ)算法是以脈沖形式輸出，每次插補(bǔ)運算一次，最多給每一軸一個進(jìn)給脈沖。把每次插補(bǔ)運算產(chǎn)生的指令脈沖輸出到伺服系統(tǒng)，以驅(qū)動工作臺運動。
一個脈沖產(chǎn)生的進(jìn)給軸移動量叫脈沖當(dāng)量，用δ表示。
脈沖當(dāng)量是脈沖分配計算的基本單位，根據(jù)加工的精度選擇，普通機(jī)床取δ＝0.01mm，較為精密的機(jī)床取δ＝1μm或0.1μm 。插補(bǔ)誤差不得大于一個脈沖當(dāng)量。
這種方法控制精度和進(jìn)給速度低，主要運用于以步進(jìn)電動機(jī)為驅(qū)動裝置的開環(huán)控制系統(tǒng)中。
二、數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)
數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)又稱時間標(biāo)量插補(bǔ)或數(shù)字增量插補(bǔ)。這類插補(bǔ)算法的特點是數(shù)控裝置產(chǎn)生的不是單個脈沖，而是數(shù)字量。插補(bǔ)運算分兩步完成。
第一步為粗插補(bǔ)，它是在給定起點和終點的曲線之間插入若干個點，即用若干條微小直線段來擬合給定曲線，每一微小直線段的長度△l都相等，且與給定進(jìn)給速度有關(guān)。粗插補(bǔ)時每一微小直線段的長度△l與進(jìn)給速度f和插補(bǔ)t周期有關(guān)，即△l＝ft。
圖1 數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)
第二步為精插補(bǔ)，它是在粗插補(bǔ)算出的每一微小直線上再作“數(shù)據(jù)點的密化”工作。這一步相當(dāng)于對直線的脈沖增量插補(bǔ)。數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)方法適用于閉環(huán)、半閉環(huán)的直流或交流伺服電動機(jī)為驅(qū)動裝置的位置采樣控制系統(tǒng)中。