數(shù)控機(jī)床加減速控制-免費(fèi)閱讀
【正文】 針對(duì)加減速過程中出現(xiàn)的幾種情況提出了減速點(diǎn)的判斷和定位方法，并將其應(yīng)用了到程序中。： 程序流程圖、。當(dāng)加工完當(dāng)前步后，再次比較剩余長(zhǎng)度與加速長(zhǎng)度，如此反復(fù)，直至最后加工完畢。加工線段的長(zhǎng)短是一個(gè)相對(duì)的概念，實(shí)際中很難界定，如何在不同長(zhǎng)度的情況下正確的預(yù)測(cè)減速點(diǎn)，也就成了加減速控制的關(guān)鍵問題。然后計(jì)算各自軸以各自的最大加速能力減速至所需要的時(shí)間：取作為減速時(shí)間，從而可得合成最大加速度為：由以上計(jì)算過程可以看出，（加）減速過程中，聯(lián)動(dòng)各軸沒有均沒有超過各自的最大加速度，但充分發(fā)揮了各軸的能力，使加減速過程時(shí)間達(dá)到最短。如果采用S曲線的加減速控制方式，算法計(jì)算量都遠(yuǎn)大于線形加減速，在實(shí)時(shí)插補(bǔ)過程中往往需要比較長(zhǎng)的運(yùn)行時(shí)間才能完成，但對(duì)于定位來說，由于對(duì)過程要求不是很高，使用直線加減速就比較合適一些。綜上所述，在數(shù)控系統(tǒng)中常用的直線加減速、指數(shù)加減速和S形曲線加減速中，前兩種加減速方式柔性度不好，在啟動(dòng)和加減速結(jié)束時(shí)存在加速度突變，產(chǎn)生沖擊，因而不適合用于高速數(shù)控系統(tǒng)。若上式不成立，按照前面的方法直接從加速或減速到。由可得：若上式成立，能達(dá)到。 與情況基本相同。但到終點(diǎn)時(shí)不能減速到。解決方法是在譯碼模塊中，令，解方程得到，由，可知，從而修正指令鏈表中的起始速度。) ，運(yùn)行段為：加加速，勻加速，減加速。② 最大加速度不能達(dá)到。因?yàn)閷?shí)際運(yùn)行過程中，不可能7個(gè)階段完全運(yùn)行，所以根據(jù)不同情況分類討論。整個(gè)過程共有加速、勻速、減速三個(gè)階段。1 直線加減速控制方法直線加減速控制方法是加減速控制方法中最為簡(jiǎn)單的一種，也是最常用的一種。然而，如果僅從時(shí)間上考慮縮短過渡過程，而不對(duì)機(jī)床的加減速動(dòng)態(tài)過程進(jìn)行合理的控制，必將給機(jī)床結(jié)構(gòu)帶來很大的沖擊，容易引起刀具振動(dòng)和斷刀，降低加工精度。這樣選取雖然對(duì)定位精度不會(huì)產(chǎn)生影響，但在大多數(shù)情況下聯(lián)動(dòng)各軸沒有發(fā)揮最大的能力，通過合理規(guī)劃，進(jìn)給時(shí)間可以進(jìn)一步縮短。為保證各軸同時(shí)達(dá)到終點(diǎn)并準(zhǔn)確地走出預(yù)定軌跡，必須對(duì)程序段進(jìn)行插補(bǔ)，聯(lián)動(dòng)各軸的速度必須滿足速度分配規(guī)律。第二項(xiàng)表示進(jìn)給速度大小改變產(chǎn)生切向加速度在軸的分量，當(dāng)進(jìn)給速度大小保持恒定時(shí)，則有。隨著零件復(fù)雜程度和加工速度的提高，人們希望數(shù)控系統(tǒng)能夠直接加工任意空間曲線，尤其是樣條曲線的出現(xiàn)，這種希望更為迫切。進(jìn)給伺服系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性分析（一） 進(jìn)給伺服系統(tǒng)特性與速度關(guān)系的確定按照刀具軌跡曲線走刀，離散插補(bǔ)點(diǎn)的位置是根據(jù)軌跡曲線的幾何特征、插補(bǔ)周期、給定允許誤差以及指定的進(jìn)給速度確定。而加減速控制對(duì)數(shù)控機(jī)床的主要加工性能：加工效率和加工精度，都有很大的影響。數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)商不應(yīng)制約用戶的生產(chǎn)工藝和使用范圍。因此，數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)不僅作為數(shù)控發(fā)展的先導(dǎo)技術(shù)，而且作為制造業(yè)的基礎(chǔ)性戰(zhàn)略技術(shù)，越來越受到世界各國的重視。數(shù)控技術(shù)是制造業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、柔性化、集成化生產(chǎn)的基礎(chǔ)，現(xiàn)代CAD/CAM，F(xiàn)MS，CIM等也都是以數(shù)控技術(shù)為基礎(chǔ)。智能化不僅貫穿在生產(chǎn)加工的全過程（如智能編程、智能數(shù)據(jù)庫、智能監(jiān)控），還要貫穿在產(chǎn)品的售后服務(wù)和維修中。網(wǎng)絡(luò)化便于遠(yuǎn)距離操作和監(jiān)控，也便于遠(yuǎn)程診斷故障和進(jìn)行調(diào)整，不僅利于數(shù)控系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)廠對(duì)其產(chǎn)品的監(jiān)控和維修，也適于大規(guī)?，F(xiàn)代化生產(chǎn)的無人化車間，實(shí)行網(wǎng)絡(luò)管理，還適于在操作人員不宜到現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境（如對(duì)環(huán)境要求很高的超精密加工和對(duì)人體有害的環(huán)境）中工作。第二章主要是對(duì)CNC數(shù)控系統(tǒng)具體的加減速方法進(jìn)行研究。但由于傳統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)的封閉性，使其在該階段只能處理簡(jiǎn)單的直線和圓弧，當(dāng)加工復(fù)雜曲線時(shí)，必須將其分解成直線和圓弧。即為進(jìn)給加速度。要確定加工時(shí)的安全最大進(jìn)給速度，必須使加工路徑任意位置都滿足最大速度和最大加速度的約束條件，即：式中 ，； ——機(jī)床各軸所允許的最大加速度； ——機(jī)床各軸所允許的最大速度。顯然，如何選擇合理的，對(duì)加減速時(shí)間有很大的影響。此外，很好的柔性（通用性）也是必要的，以便適應(yīng)不同配置的機(jī)床，特別是在高速加工中，這顯得尤為重要。數(shù)控加工中，程序段中的速度命令和快速進(jìn)給時(shí)的快速進(jìn)給速度，需要轉(zhuǎn)換成每個(gè)插補(bǔ)周期的進(jìn)給量。（2）減速處理系統(tǒng)每進(jìn)行一次插補(bǔ)運(yùn)算，都要進(jìn)行終點(diǎn)判別，計(jì)算離終點(diǎn)點(diǎn)的瞬時(shí)距離，并由此判斷系統(tǒng)是否進(jìn)入減速區(qū)。3 S曲線加減速控制方法由上可知，直線加減速啟動(dòng)加減速結(jié)束時(shí)存在加速度突變，產(chǎn)生沖擊，因而不適合用于高檔的數(shù)控系統(tǒng)。) ，運(yùn)行段為：加減速，勻減速，減減速。（3）且沒有減速過程，只有加速過程。則，在這種情況下，根據(jù)與的大小不同，又可以分為以下三種情況：）運(yùn)行段為：加加速，減加速，勻速) ，運(yùn)行段為：加加速，減加速。運(yùn)行段為：加加速段，勻加速段，減加速段，勻速段，加減速段，勻減速段，減減速段。解決方法是在譯碼模塊中，令，解方程得到，從而修正指令鏈表中的起始速度。在這種條件下，根據(jù)加速時(shí)能否達(dá)到最大加速度，又可以分為以下幾種情況： 與情況基本相同。若上式不成立，按照前面的方法直接從加速到。取， 。那么，采用指數(shù)曲線調(diào)速時(shí)，初始段速度為：初始段加速度為：故：結(jié)束段速度：加速度：而采用S形曲線進(jìn)行調(diào)速控制，當(dāng)取500時(shí)，初始段速度：故：結(jié)束段速度：通過兩種算法的比較，不難得出以下結(jié)論：指數(shù)算法在快速性方面有明顯的優(yōu)勢(shì)，S形算法有較好的平穩(wěn)性。在控制算法中不易解決的精度與速度矛盾，通過改善加減速算法能夠起到一定的效果。這可以通過調(diào)整各軸的命令進(jìn)給率即每個(gè)插補(bǔ)周期的進(jìn)給量，即加減速來實(shí)現(xiàn)。所以運(yùn)行時(shí)間比較長(zhǎng)，降低了加工效率。“一步”，是指電機(jī)以一定速度走一個(gè)插補(bǔ)周期所走的距離，即步長(zhǎng)。因此直線
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