插补是数控系统最核心的功能,其算法的优劣、功能模块的大小直接影响着数控系统的性能。本文中数控系统采用ARM+DSP+FPGA多CPU硬件平台,由于DSP6713是一款浮点型芯片,处理器性能更高效,运算精度更高,作为齿轮机床数控系统的插补处理器对于提高系统的性能有着重要的意义。本文首先介绍了数控系统及插补算法的发展概况,接着论述了数控系统的硬件平台和软件结构,介绍了DSP6713在数控系统中实现的功能,阐述了数控系统的资源分时共享在6713中实现机理,介绍了6713的各寄存器外设初始化,详细阐述了6713EMIF扩展的二次引导的实现过程。在数控系统通用插补模块中,对插补预处理、插补实时计算都进行了详细地设计。插补算法采用时间分割法,在每一个插补周期中调用一次插补程序,计算出各轴的相应进给量。速度处理采用T型或S型可选,放在插补执行前处理。对常规插补G01、G02/G03等,无论从插补算法还是插补流程上都作了深入地阐述,并且这些都已在自主研发的数控系统中实现。最后考虑到插补功能模块的大小是影响数控系统性能的重要指标,对常用的二次曲线插补及螺纹插补算法进行了深入地研究。在齿轮数控系统的跟随插补模块设计中,对跟随插补的概念进行了详细地阐述,具体包括滚齿数控系统的电子齿轮箱插补和插齿数控系统的电子螺旋导轨插补。文中对滚齿机、插齿机运动工艺进行了深入地分析,给出了跟随耦合系数的详细推导过程,最终给出了插补数学模型和实时插补处理方案。通过对程序的运行调试及电机的联调,验证插补算法的合理性,满足精度要求。最后在分析非圆齿轮加工工艺的基础上,提出了非圆齿轮的跟随控制数学模型,这些跟随耦合系数要实时解算,对数控系统性能要求较高,在此基础上提出了离散插补数学模型。等弧长和等极角插补算法采用微小直线拟合,在分析了这两种插补算法不足的基础上,提出了三次样条插补,各轴的速度和加速度不会产生波动,从而显著提高非圆齿轮的加工精度和加工质量。