數(shù)控機床加減速控制-資料下載頁
2025-04-17 01:47本頁面
【正文】 需要很多周期），但它可以比低的速度運行來補償，即減速點的誤差可以在較高的速度得到補償，而不必全部放到最后，這樣在減速段結(jié)束時剩余長度就很小了，這樣就提高了運行效率。（二）程序中終點控制算法在數(shù)控加工中，有時遇到這樣的情況，由于加工長度比較小，往往刀具還沒有達到指令的進給速度就必須做減速處理，以免在加工中發(fā)生超程，沖撞等問題。加工線段的長短是一個相對的概念，實際中很難界定，如何在不同長度的情況下正確的預測減速點，也就成了加減速控制的關鍵問題。傳統(tǒng)的直線加減速的減速區(qū)域判斷方法是采用下式進行計算： （）其中為減速區(qū)域的距離，為加減速度，根據(jù)已設定的數(shù)據(jù)即可求得。這種方法雖然簡單，但存在明顯不足，首先是對于長加工線段適用，而對于短線段則不適用，因為電機還沒來得及加到最高速度就減速了，這時是不能采用上式計算的，其次是這種方法并不能實現(xiàn)自動加減速，不具備智能性。下面將介紹一種新的智能化的減速區(qū)域的判斷方法。以直線加減速為例采用前加減速控制，并用到“步”的概念?！耙徊健?，是指電機以一定速度走一個插補周期所走的距離，即步長。在電機每次開始走步時，根據(jù)前一步的速度可求出下一步的速度，再比較根據(jù)此速度這步走完時已加工的長度和剩余長度，則根據(jù)具體條件實行加速或者勻速運行，繼而得到新的剩余長度和加速長度，繼續(xù)比較直至剩余長度小于加速長度，此時開始減速處理。這里的“具體條件”指的是首先比較加工限度長度與起跳長度，若，則不進行加減速直接輸出；其次比較剩余長度與加速長度，若剩余長度小于加速長度，則說明已進入減速區(qū)域減速，否則繼續(xù)比較此時電機速度是否已達到最高速度；若小于最高速度，則繼續(xù)加速，否則以最高速度勻速運行。當加工完當前步后，再次比較剩余長度與加速長度，如此反復，直至最后加工完畢。這種方案在保證長線段減速區(qū)域的判斷與傳統(tǒng)方案一致的同時，又彌補了傳統(tǒng)方案在短線段減速區(qū)域的判斷上的不足，具有預見性。而且初始速度，指令速度，加速度以及加工線段的長度都可以預先從G代碼中讀出，得到這些參數(shù)后，上位PC機可以很快的計算下一步的速度，以此來判斷是繼續(xù)加速，還是勻速，或者減速，并將結(jié)果送入下位機以驅(qū)動電機運行?；谙嗤?，此方法也可適用于S形曲線和指數(shù)加減速方式，只需在計算速度和下一步步長時采用相應的積分公式即可。（三） 算法的軟件實現(xiàn) 在數(shù)控系統(tǒng)中，直線是最基本的加工圖形之一。因此直線的加工和控制在數(shù)控系統(tǒng)中占有重要的地位。尤其在復雜零件的數(shù)控加工中，CAD/CAM系統(tǒng)以直線代替曲線進行軌跡擬合，生成的數(shù)控代碼往往由許多微小直線段代碼組成，再經(jīng)過系統(tǒng)解釋執(zhí)行控制機械平臺的運動。本章節(jié)就以直線加工為例來闡述數(shù)控系統(tǒng)中直線加減速中速度的控制。： 程序流程圖、。、。 直線加減速方式速度與位移圖線（1） 直線加減速方式速度與位移圖線（2） 指數(shù)加減速方式速度與位移圖線 S形曲線加減速方式速度與位移圖線從以上幾種速度圖線的輸出結(jié)果來看，程序基本實現(xiàn)了預定效果。另外需要說明的是速度圖線和位移圖線都存在一些誤差，在編程過程中一些算法是根據(jù)公式而不是積分來編的，對于插補周期T的設定精度不夠是導致誤差形成的主要原因。結(jié) 論在數(shù)控機床高速加工中，由于進給速度很快，切削時間縮短，換刀間隔縮短，機床運動啟停頻繁，因此要求機床運動具有極短的加減速過渡過程。如果僅從時間上去考慮縮短過渡過程，而不對機床的加減速動態(tài)過程進行合理的控制，必將給機床結(jié)構(gòu)帶來很大沖擊，本文針對這一問題，對幾種常見的加減速控制方法進行了研究， 并在Windows環(huán)境下采用Visual C++語言，完成了這些加減速控制方式速度圖線的描繪。工作總結(jié)如下：進行了三種加減速控制方法的研究，這三種控制方法分別是直線加減速、指數(shù)加減速、S形曲線加減速方法。并對三種控制方式的計算進行了詳細說明，對于其中可能出現(xiàn)的情況也進行了詳細的討論，文中還比較了三種加減速方式的不同，得出的結(jié)論是S形曲線加減速柔性度優(yōu)于其他兩種方式。針對加減速過程中出現(xiàn)的幾種情況提出了減速點的判斷和定位方法，并將其應用了到程序中。在Windows環(huán)境下利用Visual C++語言編程，完成直線加減速、指數(shù)加減速和S形曲線加減速的速度控制和速度位移圖線的描繪，圖線形狀基本與實際情況一致。程序已經(jīng)通過調(diào)試，運行無誤。參考文獻[1] 王永章. 機床的數(shù)字控制技術. 哈爾濱工業(yè)大學出版社，1995.[2] ，1998.[3] ，1996.[4] ，2003(3)：57.[5] ，2005.[6] ，1997(4)：1315.[7] ，2000(3)：9597.[8] 張洪興，1994(1)：65.[9] 畢承恩，（上、下）.北京機械工業(yè)出版社，1993.[10] 李曦，2000：34.[11] ，2006.[12] 朱曉春，2006，12(35)：3840.[13] ，2006：360362.[14] 吳眾明，趙福民，1999，49(12)：4648.[15] ，1996.[16] ，2005.[17] ，2004.[18] ++，2005.[19] 劉敏. 數(shù)控機床伺服系統(tǒng)加減速控制的指數(shù)算法及其分析. 機械設計與制造，2002.[20] 許良元，桂貴生，2005，34(2).[21] 陳友東,，2006：10601063.[22] 林一松，2004：221223.[23] 周正干，2000(4)：345349.31 / 31
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