《工學(xué)數(shù)控技術(shù)》ppt課件(文件)
【正文】 新 跟隨誤差 △ X3△ Y3 實(shí)際位置 X2新 Y2新 反饋位置增量 △ X △ Y2 X1舊 Y1舊 X2舊 Y2舊 速度指令 VX、 VY 位置控制轉(zhuǎn)換流程 二 、 CNC裝置的軟件結(jié)構(gòu) 后臺程序 PLC控制 監(jiān)控和急停 前臺程序 入口系統(tǒng)初始化工作方式選擇鍵盤服務(wù)程序 加工服務(wù)程序 手動操作服務(wù)程序鍵盤 手動自動 單段背景程序結(jié)構(gòu) 工作方式 功 能 說 明 鍵盤 主要完成數(shù)據(jù)輸入和零件加工程序的編輯。 中斷型軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 0級初始化程序 中斷管理系統(tǒng)（硬件 + 軟件） 1級中斷服務(wù)程序 2 級中斷服務(wù)程序 3 級中斷服務(wù)程序 7級中斷服務(wù)程序 …… …… …… 優(yōu)先級 主要功能 中斷源 0 初始化 開機(jī)后進(jìn)入 1 CRT顯示， ROM奇偶校驗(yàn) 由初始化程序進(jìn)入 2 工作方式選擇及預(yù)處理 16ms軟件定時 3 PLC控制， M、 S、 T處理 16ms軟件定時 4 參數(shù)、變量、數(shù)據(jù)存儲器控制 硬件 DMA 5 插補(bǔ)運(yùn)算，位置控制，補(bǔ)償 8ms軟件定時 6 監(jiān)控和急停信號，定時 5 2ms硬件時鐘 7 ARS鍵盤輸入及 RS232C輸入 硬件隨機(jī) 8 紙帶閱讀機(jī) 硬件隨機(jī) 9 報警 串行傳送報警 10 RAM校驗(yàn)，電源斷開 硬件，非屏幕中斷 中斷程序的優(yōu)先級及其功能 CNC裝置的插補(bǔ)原理 一、 插補(bǔ)的概念 ? 插補(bǔ) (Interpolation)原理 ： 根據(jù)給定進(jìn)給速度和給定輪廓線形的要求，在輪廓的已知點(diǎn)之間，確定一些中間點(diǎn)的方法 ?插補(bǔ)算法：對應(yīng)于每種插補(bǔ)方法 (原理 )的各種算法。 ? 主要應(yīng)用于閉環(huán)和半閉環(huán)的控制系統(tǒng)。 Fi＝ 0 在直線上， +X向輸出一步 。 Fi＜ 0， +Y向輸出一步 ?判斷 xixe?且 yiye? ?判斷 n=xe+ye? 開始初始化(x e, y e, F o =0, ∑= |x e |+|y e |)結(jié)束F ≥ 0?進(jìn)給一步+ Δ X 進(jìn)給一步+ Δ yFy e → F F+xe →F∑=0?YNNY∑ 1 →∑圖 322 第一象限逐點(diǎn)比較法 直線插補(bǔ)的運(yùn)算流程 例 1 設(shè) Ⅰ 象限直線段 OA， A（ 5， 3）， 寫出插補(bǔ)計(jì)算步驟； 并繪出插補(bǔ)軌跡。寫出插補(bǔ)計(jì)算的步驟；并繪出插補(bǔ)軌跡。要求： （ 1）給出偏差函數(shù)計(jì)算式； （ 2）寫出插補(bǔ)計(jì)算步驟； （ 3）繪出插補(bǔ)軌跡。 推廣 : 練習(xí)： 設(shè) Ⅰ 象限順時針圓弧 AB， A（ 0， 7）， B（ 7， 0）。 可 避免在 加工中由于刀具的磨損或因換刀引起刀具半徑的變化而重新編程的麻煩。 59 510 ? 刀補(bǔ)建立 ? 刀補(bǔ)進(jìn)行 ? 刀補(bǔ)撤銷。 C刀補(bǔ)： 第一段 程序讀入計(jì)算后暫存； 第二段 程序讀入計(jì)算同時修正第一段；送出第一段以進(jìn)行插補(bǔ)、執(zhí)行，執(zhí)行同時讀入 第三段 …… 即 CNC系統(tǒng)內(nèi)總是同時存有三個程序段的信息。 5. C刀補(bǔ)的轉(zhuǎn)接形式和過渡方式 ? 轉(zhuǎn)接形式 在一般的 CNC裝置中，均有圓弧和直線插補(bǔ)兩種功能。 ? 伸長型： 矢量夾角 90176。 在兩段 刀具中心軌跡之間插入一段直線的過渡方式。 B(30,40) c b A(20,40) O C D E(40,20) a 當(dāng)前刀具中心位于 O點(diǎn) …… G90 G00 G42 D01 X20 Y40。則計(jì)算出 f點(diǎn)的坐標(biāo)值，由于是內(nèi)側(cè)加工， 須進(jìn)行過切判別，若過切 則報警，并停止輸出，否則輸 出直線段 ef。 B f e d c b A O C D E(40,20) a g h 6. 刀具半徑補(bǔ)償?shù)膶?shí)例 …… G00 G40 X40 Y20。由于是刀補(bǔ)撤消段，則計(jì)算出 g、 h點(diǎn)的坐標(biāo)值，然后輸出直線段fg、 gh、 hE。則計(jì)算出 d、 e點(diǎn)的坐標(biāo)值，并輸出直線 cd、 de。 ? 讀入 AB， 因?yàn)?∠ OAB＜ 90o，且又是右刀補(bǔ)（ G42）， 判斷過渡形式是插入型。 刀具中心軌跡長于編程軌跡的過渡方式。 轉(zhuǎn)接情況： ? 直線與直線 ? 圓弧與直線 ? 直線與圓弧 ? 圓弧與圓弧 α 刀具中心軌跡 編程軌跡 非加工側(cè) 加工側(cè) α 非加工側(cè) 編程軌跡 刀具中心軌跡 加工側(cè) ?過渡方式 軌跡過渡時矢量夾角 α 的 定義： 指兩編程軌跡在交點(diǎn)處非加工側(cè)的夾角 α 根據(jù)兩段程序軌跡的矢量夾角 α 和刀補(bǔ)方向的不同，又有以下幾種轉(zhuǎn)接過渡方式： ? 縮短型： 矢量夾角 α≥180176。 4. 刀具半徑補(bǔ)償?shù)某Ｓ梅椒ǎ? C刀補(bǔ)中，所有的編程輸入軌跡（直線、圓弧、刀具半徑）都視為矢量。 A’ B’ C” C B A G41 刀具 G42 刀具 編程軌跡 刀具中心軌跡
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