机床数控原理与系统课件

,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,程序段间转接情况分析,程序段间转接情况分析,根据前后两段编程轨迹，转接类型有：直线与直线转接，直线与圆弧转接，圆弧与圆弧转接等。,根据两段程序轨迹的矢量夹角和刀具补偿方向，过渡方式有：缩短型、伸长型、插入型,根据前后两段编程轨迹，转接类型有：直线与直线转接，直线与圆弧,机床数控原理与系统课件,机床数控原理与系统课件,机床数控原理与系统课件,机床数控原理与系统课件,机床数控原理与系统课件,机床数控原理与系统课件,机床数控原理与系统课件,机床数控原理与系统课件,编程轨迹的连接,刀具补,偿方向,sina=0,cosa=0,象限,转接类型,对应图号,G41G01/G41G01,G41,1,1,缩短,2-59,（,a,）,1,0,缩短,2-59,（,b,）,0,0,插入,2-59,（,d,）,0,1,伸长,2-59,（,c,）,G42G01/G42G01,G42,1,1,伸长,2-60,（,a,）,1,0,插入,2-60,（,b,）,0,0,缩短,2-60,（,c,）,0,1,缩短,2-60,（,d,）,编程轨迹的连接刀具补sina=0cosa=0象限转接类型,机床数控原理与系统课件,C,功能刀具半径补偿实例,读入,OA,，判断出是刀补建立，继续读下一段。,读入,AB,，因为,90,o,180,o,，且又是右刀补（,G42,），由表可知，此时段间转接的过渡形式是插入型。则计算出,a,、,b,、,c,的坐标值，并输出直线段,oa,、,ab,、,bc,，供插补程序运行。,c,b,a,B,A,O,C,D,E,c,b,a,B,A,O,C,D,E,C功能刀具半径补偿实例读入OA，判断出是刀补建立，继续读下一,读入,BC,，因为,90,o,180,o,，同理，由表可知，段间转接的过渡形式是插入型。则计算出,d,、,e,点的坐标值，并输出直线,cd,、,de,。,读入,CD,，因为,270,o,360,o,，由表可知，段间转接的过渡形式是缩短型。则计算出,f,点的坐标值输出直线段,ef,。,f,e,d,B,c,b,A,O,C,D,E,a,读入BC，因为90o180o，同理，由表可知，段间转,读入,DE,（假定由撤消刀补的,G40,命令），因为,90,o,，由于是刀补撤消段，由表可知，段间转接的过渡形式是伸长型。则计算出,g,、,h,点的坐标值，然后输出直线段,fg,、,gh,、,hE,。,刀具半径补偿处理结束。,g,h,B,f,e,d,c,b,A,O,C,D,E,a,读入DE（假定由撤消刀补的G40命令），因为 90o，由,进给速度控制,一、脉冲增量插补算法的进给速度控制,脉冲增量插补的输出形式是脉冲，其频率与进给速度成正比。因此可通过控制插补运算的频率来控制进给速度。常用的方法有：,软件延时法,和,中断控制法。,1.,软件延时法,根据编程进给速度，可以求出要求的进给脉冲频率，从而得到两次插补运算之间的时间间隔，它必须大于,CPU,执行插补程序的时间程，与时间程之差即为应调节的时间延，可以编写一个延时子程序来改变进给速度。,进给速度控制一、脉冲增量插补算法的进给速度控制,例,设某数控装置的脉冲当量,=0.01mm,，插补程序运行时间,t,程,=0.1ms,，若编程进给速度,F=300mm/min,，求调节时间,t,延,。,解,由,v=60,f,得,（,1/,s,）,则插补时间间隔,调节时间,t,延,=t-t,程,=,（,2-0.1,）,ms=1.9ms,用软件编一程序实现上述延时，即可达到进给速度控制的目的。,例 设某数控装置的脉冲当量=0.01mm，插补程序运,2.,中断控制法,由进给速度计算出定时器,/,计数器,（,CTC,）,的定时时间常数，以控制,CPU,中断。定时器每申请一次中断，,CPU,执行一次中断服务程序，并在中断服务程序中完成一次插补运算并发出进给脉冲。如此连续进行，直至插补完毕。,该方法速度控制比较精确，控制速度不会因为不同计算机主频的不同而改变，所以在很多数控系统中被广泛应用。,2.中断控制法,加减速控制,目的：,1.,保证在启动或停止时不产生冲击、失步、超程或振荡,2.,为了保证加工质量,在启动或速度突然升高时，应保证加在伺服电动机上的进给脉冲频率或电压逐渐增大；当速度突降时，应保证加在伺服电动机上的进给脉冲频率或电压逐渐减小,加减速控制 目的：,数据采样法进给速度控制和加减速控制,前加减速控制,插补前的加减速控制，对合成速度,编程指令速度,F,进行控制,后加减速控制,插补后的加减速控制，对各运动分别进行控制,数据采样法进给速度控制和加减速控制前加减速控制,1.,稳定速度和瞬时速度,f,s,稳定速度，,mm/min,T,插补周期，,ms,F,指令速度，,mm/min,K,速度系数，包括快速倍率、切削进给倍率，调节范围在,0200%,之间,稳定状态：,f,i,=,f,s,加速（减速）状态：,f,i,f,s,）,前加减速控制,1.稳定速度和瞬时速度前加减速控制,2.,线性加减速处理,设进给速度为,F,(mm/min),，加速到,F,所需时间为,t,(ms),，则加（减）速度为,加速时，系统每插补一次都要进行稳定速度、瞬时速度和加速处理。当上一个插补周期的稳定速度,f,s,小于当前稳定速度,f,s,时，则要加速，每加速一次，瞬时速度为,新的瞬时速度,f,i+1,参加插补计算，对各坐标轴进行分配。,2.线性加减速处理,机床数控原理与系统课件,当上一个插补周期稳定速度,f,s,大于当前稳定速度,f,s,时，则要减速。减速时，首先计算出减速区域长度,S,，当稳定速度,f,s,和设定的加速度确定后，,S,可由下式求得,减速时，,SiKL,，则，,V,i,=V,i-1,+KL,b.,加速过渡过程,输入速度,V,c,大于输出速度,V,i-1,，但差值小于,KL,时，,0V,c,-V,i-1,KL,改变输出速度，使其与输入相等：,V,i,=V,c,c.,匀速过程,V,i,=V,i-1,d.,减速过渡过程,输入速度,V,c,小于输出速度,V,i-1,，但差值小于,KL,时，,0V,i-1,-V,c,KL,，则，,V,i,=V,i-1,-KL,2.直线加减速控制算法,名 称,原 理,插 补 公 式,特 点,数字脉冲乘法 器,比例乘法,S,x,=mx,S,y,=my,结构简单；易实现空间直线插补；但精度不高，进给速度波动大；不易实现曲线插补,逐点,比较法,区域判别,第,1,象限直线插补：,F,ij,0,时，走,+x,F,i+1,j,=F,ij,-y,e,F,ij,0,时，走,+y,F,i,j+1,=F,ij,+x,e,（其中,x,e,y,e,为终点坐标）,第,1,象限逆圆弧插补：,F,ij,0,时，走,-x,F,i+1,j,=F,ij,-2x,i,+1,F,ij,0,时，走,+y,F,i,j+1,=F,ij,+2y,i,+1,速度比较平稳；可实现直线、圆弧、椭圆、抛物线、双曲线等二次曲线的插补；精度较高（误差一般在一个脉冲当量以内）,数字积分法（,DDA,）,数字累加,直线：,x=x,e,dt,y=y,e,dt,（,x,e,y,e,为终点坐标）,圆弧：,x=-ydt,y=xdt,椭圆：,x=-a,2,ydt,（,a,b,分别为长短轴）,y=b,2,xdt,双曲线：,x=a,2,ydt,y=b,2,xdt,抛物线：,x=a,2,dt,y=2xdt,功能易扩展；可方便实现二次曲线及空间直线的插补,;,也能实现指数函数等曲线插补；但进给速度波动较大，误差亦较大；自动刀偏计算实现起来不如逐点比较法方便,名 称原 理插 补 公 式特 点数字脉冲乘法,数据采样插补 法,时间分割,算法多样；共同特点是弦线逼近；程序设计较容易，多用于位置采样控制系统,数据采样插补 法时间分割,令顾客愉快，他们才会做好，次次都做对。,11月-24,11月-24,Monday,November 18,2024,百年大计、质量第一。,11:32:57,11:32:57,11:32,11/18/2024 11:32:57 AM,追根究底，消除不良因素。,11月-24,11:32:57,11:32,Nov-24,18-Nov-24,开源节流效益增，首件检验不马虎，制程稳定无错误。,11:32:57,11:32:57,11:32,Monday,November 18,2024,生产区域内十四个不准。,11月-24,11月-24,11:32:57,11:32:57,November 18,2024,生产秩序乱，事故到处有。,2024年11月18日,11:32 上午,11月-24,11月-24,安全生产工作，重在求真务实。,18 十一月 2024,11:32:57 上午,11:32:57,11月-24,见火不救火烧身，有章不循祸缠身。,十一月 24,11:32 上午,11月-24,11:32,November 18,2024,产品的次能鉴别，问题产生能解决。,2024/11/18 11:32:57,11:32:57,18 November 2024,争取一个客户不容易，失去一个客户很简单。,11:32:57 上午,11:32 上午,11:32:57,11月-24,质量为先，信誉为重，管理为本，服务为诚。,11月-24,11月-24,11:32,11:32:57,11:32:57,Nov-24,秤砣不大压千斤，安全帽小救人命。,2024/11/18 11:32:57,Monday,November 18,2024,以精立业，以质取胜。,11月-24,2024/11/18 11:32:57,11月-24,谢谢大家！,令顾客愉快，他们才会做好，次次都做对。9月-239月-23F,