數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用題(編輯修改稿)
2024-10-21 11:13 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 型結(jié)構(gòu)模式））4，刀具半徑補償G40 取消刀補G41 左刀補G42右刀補要求數(shù)控系統(tǒng)能根據(jù)工件輪廓AB和刀具半徑R自動計算出刀具中心軌跡執(zhí)行過程1刀補建立2刀補進行3刀補撤銷C功能刀具半徑補償（尖角問題）程偏軌跡轉(zhuǎn)接類型：直線與直線轉(zhuǎn)接；直線與圓弧轉(zhuǎn)接；圓弧與直線轉(zhuǎn)接；圓弧與圓弧轉(zhuǎn)接 根據(jù)兩個程序段軌跡矢量的夾角α（銳/鈍）和刀具補償不同：伸長型；縮短性；插入型 5，B功能與C功能刀具補償?shù)牟顒e：B：不能處理尖角過度問題，采用讀一段，計算一段，再走一段的控制方法C：能處理尖角過度問題，解決了下一段加工軌跡對本段加工軌跡的影響6，刀具長度補償：就是工件輪廓按刀具長度的坐標軸上的補償分量平移1數(shù)控機床上進行軌跡加工的各種工件，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插補功能2插補的算法：1脈沖增量插補（開）2數(shù)據(jù)采樣插補（閉）：時間分割法；擴展DDA法 脈沖增量插補：1逐點比較法2數(shù)字積分法3比較積分法3逐點比較法（代數(shù)運算法/醉步法）基本原理：數(shù)控裝置在控制刀具按要求的軌跡移動過程中，不斷比較刀具與給定輪廓的誤差，由此誤差決定下一步刀具移動方向，使刀具向減少誤差的方向移動，且只有一個方向移動 四個節(jié)拍：偏差判別：判別刀具偏離情況，以決定刀具移動方向坐標進給：根據(jù)偏差值確定沿哪個方向進給一步偏差計算：刀具位置改變，計算新偏差終點判別：判別刀具是否到達終點直線：F≥0+XFi+1=Fiyen=n1F圓?。篎≥0XFi+1=Fi2xi+1n=n1+XFi+1=Fi+2xi+1F4進給速度控制脈沖增量，插補算法：①軟件延時法②中斷控制法5圓弧插補時，插補周期T分別與誤差er，半徑r和速度F有關(guān)er=δ178。r/8=（l178。/8）*（1/r）=（(TF)178。/8*）（1/r）插補周期T與插補運算時間Ts之間的關(guān)系TTs插補周期T與位置反饋采樣的關(guān)系T=nTp(n=0,1,2,3,4，)插補：數(shù)控裝置根據(jù)輸入零件輪廓數(shù)據(jù)，通過計算，把零件輪廓描述出來，邊計算邊根據(jù)計算結(jié)果向各坐標軸發(fā)出運動指令，使機床在響應(yīng)的坐標方向上移動一個單位位移量，將工件加工成所需輪廓形狀數(shù)控機床對伺服系統(tǒng)的要求：1精度高 2快速響應(yīng)特性好3調(diào)速范圍要大4系統(tǒng)可靠性好分類 用途|功能（進給驅(qū)動系統(tǒng)，主軸驅(qū)動系統(tǒng)）控制原理和有無反饋環(huán)節(jié)（開環(huán) 閉環(huán) 半閉環(huán)系統(tǒng)）驅(qū)動系統(tǒng)執(zhí)行元件動作原理（電液伺服系統(tǒng) 電氣伺服系統(tǒng)）3步進動機：步距角δ 步距角越小，加工精度越高；δ是決定開環(huán)伺服系統(tǒng)沖當量的重要參數(shù)；步距誤差：主要由步進電動機齒距制造誤差，定子和轉(zhuǎn)子間氣隙不均勻以及各相電磁轉(zhuǎn)矩不均勻等因素造成的（它直接影響工作的加工精度以及步進電動機的動態(tài)特征）數(shù)控機床的檢測裝置：作用：檢測各種位移和速度，發(fā)送反饋信息，構(gòu)成閉環(huán)控制 閉環(huán)控制的數(shù)控機床的加工精度主要決定于檢測系統(tǒng)的精度分辨率：位移檢測系統(tǒng)能夠測量出最小位移量1）旋轉(zhuǎn)變壓器：按工作方式可分為鑒相式，鑒幅式2）感應(yīng)同步器：按結(jié)構(gòu)特點可分為 直線式，旋轉(zhuǎn)式；按測量方式和所獲信號：模擬式，增量式3）光柵（閉）：用于位移/轉(zhuǎn)角的檢測種類：投射光柵，反射光柵形狀：圓光柵（角度），長光柵（位移）莫爾條紋特性：1放大作用2平均效應(yīng)3莫爾條紋的移動4柵距之間的移動4）脈沖編碼器：編碼盤直接裝在旋轉(zhuǎn)軸上，從測出軸的旋轉(zhuǎn)角度，位置，速度輸出信號：電脈沖按編碼的方式分為：增量式，絕對值式5，數(shù)控機床上使用的檢測裝置應(yīng)滿足以下要求：1工作可靠，抗干擾性強2使用維護方便，適應(yīng)機床的工作環(huán)境3滿足精度，速度和機床工作行程的要求4成本低6提高伺服系統(tǒng)精度的措施：1傳動間隙補償2螺距誤差補償3細分線路步進電動機驅(qū)動電路每接受一個指令脈沖，就控制步進電動機轉(zhuǎn)過一個固定的角度，稱為步距角。這個固定的角度即對應(yīng)于工作臺移動一個位移值，稱為步距。1數(shù)控機床對結(jié)構(gòu)的要求：①高的靜，動剛度及良好的抗振性能②良好的熱穩(wěn)定性③高的運動精度和低速運動的平穩(wěn)性④充分滿足人性化要求2，滾珠絲杠常用的支撐方式① 一端裝推力軸承②一端裝推力軸度，另一端裝深溝球軸承③兩端裝推力軸承④兩端裝推力軸承及深溝球軸承3，數(shù)控機床的自動換刀裝置的形成① 回轉(zhuǎn)刀架換刀②更換主軸頭換刀③帶刀庫的自動換刀系統(tǒng)4，刀具的選擇方式①順序選擇方式②刀具編碼方式③刀座偏碼方式第四篇：數(shù)控技術(shù)自1954年美國麻省理工學(xué)院伺服機構(gòu)實驗室研制出第一臺三坐標數(shù)控機床。1952美國帕森格公司和麻省理工學(xué)院研制出第一臺三位坐標銑床。半閉環(huán)伺服系統(tǒng)控制數(shù)控機床是用安裝在進給絲杠軸端或電動機軸端的角位移測量元件檢測伺服電動機或絲杠的角位移插補就是通過插補計算程序，根據(jù)程序規(guī)定的進給速度要求，完成在輪廓起點和終點之間的中間點的坐標值計算，也即數(shù)據(jù)點的密化工作。在輪廓加工中，由于刀具總有一定的半徑，刀具中心軌跡并不等于零件輪廓軌跡，應(yīng)使刀具中心軌跡偏離輪廓一個半徑值，這種偏移習(xí)慣上稱為刀具半徑補償 直線插補和圓弧插補是CNC系統(tǒng)的兩種基本插補功能 目前常用的插補方法可分為脈沖增量插補和數(shù)據(jù)采樣插補脈沖增量插補的方法：逐點比較法、數(shù)字積分法、比例積分法、數(shù)字脈沖乘法器法 數(shù)據(jù)采樣插補法：直線函數(shù)、擴展數(shù)字積分法、二階遞歸擴展數(shù)字積分法、雙數(shù)字積分插補法逐點比較法插補原理是每次僅向一個坐標軸輸出一個進給脈沖，每走一步將加工店的瞬時坐標與理論的加工軌跡相比較，判斷實際加工點與理論加工軌跡的偏差位置，通過偏差函數(shù)計算二者之間的偏差逐點比較法（圓弧、直線插補）有四個節(jié)拍偏差判斷2坐標進給3偏差計算4終點判別 脈沖編碼器在數(shù)控機床中應(yīng)用：位移測量2主軸控制3測速4零脈沖用于回參考點控制。脈沖編碼器根據(jù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和檢驗方式可分為接觸式、光電式和電磁式三種。光柵由標尺光柵（長光柵）和指示光柵（短光柵）兩部分組成光柵檢測：在高精度的數(shù)控機床上，可以使用光柵作為位置檢測裝置，將機械位移轉(zhuǎn)換為數(shù)字脈沖，反饋給CNC裝置，實現(xiàn)閉環(huán)控制，測量長度、角度、速度、加速度、震動和爬行等。裝置由光源、透鏡、標尺光柵、指示光柵、光電轉(zhuǎn)換元件（讀數(shù)頭）和測量電路組成刀具半徑補償分為：刀具半徑左補償和刀具半徑右補償?shù)毒甙霃窖a償目的（使數(shù)控編程按工件輪廓進行，自動計算刀心軌跡，即使刀具磨損、重磨、換刀時也能繼續(xù)加工，這樣即簡單又能保證加工精度）應(yīng)用（當?shù)毒吣p、重磨、換新刀而引起刀具直徑改變后，不必修改程序，只需在刀具參數(shù)設(shè)置中輸入變化后的刀具直徑；同一程序、同一尺寸的刀具，利用半徑補償，在刀具補償參數(shù)中設(shè)置不同的值，
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