【正文】 刀具半徑補償?shù)淖饔迷跀?shù)控機(jī)床上用圓頭刀和銑刀加工零件時，其加工程序的編制有兩種方法 :1）按零件輪廓編程2）按刀具圓心（中心）的運動軌跡編程換刀和刀具磨損時不需要重新制作程序紙帶，數(shù)控系統(tǒng)可以自動進(jìn)行補償，正確加工零件。數(shù)控系統(tǒng)的這種功能稱為 “ 刀具半徑補償 ” 。第五章　數(shù)控原理與系統(tǒng)第五章　數(shù)控原理與系統(tǒng)數(shù)控技術(shù)刀具半徑的補償方法如圖待加工零件，加工路線為：O→A→B→C→D→E→F→O第五章　數(shù)控原理與系統(tǒng)第五章　數(shù)控原理與系統(tǒng)數(shù)控技術(shù)?O為起刀點，如圖示。?從 O點開始刀具半徑矢量 r要作長度分別為 OO1和O1a的直線插補，得到 A點的補償矢量 r。?AB段直線插補，得到 B點補償矢量 r。第五章　數(shù)控原理與系統(tǒng)第五章　數(shù)控原理與系統(tǒng)數(shù)控技術(shù)?BD段作半徑為 R+r的圓弧插補，直到半徑矢量 r與終點矢量 O2D重合。?DE作直線插補， E點轉(zhuǎn)角處，補償矢量 r應(yīng)作半徑為 r的圓弧插補，使 e→e 1完成補償矢量 r與直線 EF的法向重合。?EF段作直線插補 ...第五章　數(shù)控原理與系統(tǒng)第五章　數(shù)控原理與系統(tǒng)數(shù)控技術(shù)由前所述，可見要實現(xiàn)刀具半徑補償，數(shù)控系統(tǒng)除了有直線、圓弧插補功能外，還須具有處理刀具半徑矢量的能力，這種處理能力表現(xiàn)在補償矢量偏移的計算和補償矢量的旋轉(zhuǎn)兩個方面。刀具半徑補償實現(xiàn)的方法有多種 :DDA法逐點比較法矢量判別法其中，矢量判別法可適用于各種插補方法第五章　數(shù)控原理與系統(tǒng)第五章　數(shù)控原理與系統(tǒng)數(shù)控技術(shù)上述對刀具補償矢量的處理，通稱為 “ 刀具偏移計算 ” 。這些方法的刀具半徑補償只能計算出直線或圓弧終點的刀具中心坐標(biāo)值，而對于兩個程序段之間輪廓的轉(zhuǎn)接（又稱拐角或過渡）是以圓弧方式進(jìn)行的，故稱其為一般刀具半徑補償，或稱 B機(jī)能刀具補償（簡稱 B刀補）。第五章　數(shù)控原理與系統(tǒng)第五章　數(shù)控原理與系統(tǒng)數(shù)控技術(shù)如圖示，設(shè)要加工的程序段為圓弧 AB、半徑為 R，加工開始時，刀具中心處在 A’ 點，它的刀具半徑矢量為 r。要求加工結(jié)束時，刀具中心處于圓弧終點 B’ 。第五章　數(shù)控原理與系統(tǒng)第五章　數(shù)控原理與系統(tǒng)數(shù)控技術(shù) 分析：為實現(xiàn)上述要求，可把刀具中心的運動分解成兩種運動 : A’→A” 和 A”→B’A’→A”: 該運動實際上以 O’ 點為中心作半徑為 R的圓弧插補，結(jié)果使刀具中心由 A’ 運動到 A” ，即此運動使刀具半徑矢量平移到 BA” 。對于 A’’ 到 B’ 的運動，則是把刀具半徑矢量由 r旋轉(zhuǎn)到 r1，與圓弧終點半徑矢量重合。第五章　數(shù)控原理與系統(tǒng)第五章　數(shù)控原理與系統(tǒng)數(shù)控技術(shù)因此，若把這兩種運動結(jié)合起來，也就是在作輪廓線圓弧插補的同時，不斷地修改刀具半徑矢量r，使它保持與圓弧半徑矢量 R一致，就能實現(xiàn)刀具半徑的補償。第五章　數(shù)控原理與系統(tǒng)第五章　數(shù)控原理與系統(tǒng)數(shù)控技術(shù)為了比較 r與 R的重合性，引入了 r和 R的矢量積作為判別函數(shù)：第五章　數(shù)控原理與系統(tǒng)第五章　數(shù)控原理與系統(tǒng)數(shù)控技術(shù)當(dāng) H=0，表示 R和 r重合；當(dāng) H0，表示 r超前 R；當(dāng) H0，表示 r滯后 R。規(guī)定：H=0時 ,停止刀具偏移計算 ,進(jìn)行輪廓的圓弧插補。H0 時 ,作刀具偏移計算 ,作矢量旋轉(zhuǎn)。第五章　數(shù)控原理與系統(tǒng)第五章　數(shù)控原理與系統(tǒng)數(shù)控技術(shù) r的旋轉(zhuǎn)，可按輪廓圓弧插補相同的方式進(jìn)行。由此可見，刀具半徑的矢量判別法是通過判別函數(shù) H把兩圓弧插補結(jié)合起來，而與圓弧插補本身的方法無關(guān)。第五章　數(shù)控原理與系統(tǒng)第五章　數(shù)控原理與系統(tǒng)數(shù)控技術(shù)判別法的優(yōu)點：不管數(shù)控系統(tǒng)使用何種插補方法都可用矢量判別法進(jìn)行刀具補償計算。這種方法能在輪廓插補的同時進(jìn)行刀具半徑矢量的旋轉(zhuǎn)。判別法的缺點：由于在偏差補償?shù)幕A(chǔ)上進(jìn)行刀具偏移計算，引入一個新的偏移量 H，使插補誤差增加一倍，達(dá)到兩個脈沖當(dāng)量。第五章　數(shù)控原理與系統(tǒng)第五章　數(shù)控原理與系統(tǒng)數(shù)控技術(shù) C型機(jī)能刀具半徑補償方法實現(xiàn) B刀補的常用方法有一個共同特點，就是對加工輪廓的轉(zhuǎn)接是以圓弧方式進(jìn)行的，存在問題：1）在外輪廓尖加工時，由于輪廓尖角處始終處于切削狀態(tài)，尖角加工的工藝性就比較差，這在磨削加工中尤其突出，所加工的尖角往往會變成小圓角。2）在內(nèi)輪廓尖加工時，由于刀具中心軌跡交點不易求得，因此不得不由程編員人為地插入一個輔助加工的圓弧軌跡，并且這個輔助圓弧的半徑必須大于刀具半徑值。第五章　數(shù)控原理與系統(tǒng)第五章　數(shù)控原理與系統(tǒng)數(shù)控技術(shù)（ 1） C機(jī)能刀補的設(shè)計思想常用的刀具半徑補償方法產(chǎn)生編程限制的主要原因在于，這些方法在確定刀具中心軌跡時，都采用了讀一段、算一段、再走一段的方法。它們都不能預(yù)計到下一段加工軌跡對本段加工軌跡的影響，從而需要由程編員幫助判別。一旦遇到這種情況，就必須人為地插入一個過渡圓弧，否則會產(chǎn)生過切削的現(xiàn)象。為了解決下段加工軌跡對本段加工軌跡的影響問題，系統(tǒng)的輸入裝置線路中可增設(shè)刀具補償緩沖器。第五章　數(shù)控原理與系統(tǒng)第五章　數(shù)控原理與系統(tǒng)數(shù)控技術(shù)如圖，工作寄存器 AS存放正在加工的程序段信息。刀補緩沖器 CS存放的是下一段要加工程序段信息。 而緩沖寄存器 BS存放的是再下一段所要加工的程序段信息。因此，在有 C機(jī)能刀具半徑補償?shù)臄?shù)控系統(tǒng)工作時，總是同時存有三段程序信息。第五章　數(shù)控原理與系統(tǒng)第五章　數(shù)控原理與系統(tǒng)數(shù)控技術(shù)（ 2）自動過渡的轉(zhuǎn)接方式C機(jī)能刀具半徑補償方法的主要特點是采用直線過渡。由于采用直線過渡，因此在實際加工過程中，隨著前后兩段程編軌跡的連接方式不同，相應(yīng)的刀具中心的加工軌跡也會產(chǎn)生不同的轉(zhuǎn)接方式。從編程軌跡交點指向刀具中心軌跡交點的矢量稱為轉(zhuǎn)接矢量。第五章　數(shù)控原理與系統(tǒng)第五章　數(shù)控原理與系統(tǒng)數(shù)控技術(shù)第四節(jié) 數(shù)控系統(tǒng)的接口VS 1. CNC裝置與下列設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送和信息通訊： RS232C接口 工 業(yè) 局部網(wǎng) 絡(luò) 通 訊 接口 通 訊協(xié)議 第五章　數(shù)控原理與系統(tǒng)第五章　數(shù)控原理與系統(tǒng)數(shù)控技術(shù)2 鍵盤輸入及接口VS 第五章　數(shù)控原理與系統(tǒng)第五章　數(shù)控原理與系統(tǒng)數(shù)控技術(shù)3 顯示器及接口VS– 操作面板? 它是操作人員與數(shù)控裝置進(jìn)行信息交流的工具。? 組成：按鈕站、狀態(tài)燈、按鍵陣列（功能與計算機(jī)鍵盤一樣）和顯示器；。? 它是數(shù)控機(jī)床特有部件。第五章　數(shù)控原理與系統(tǒng)第五章　數(shù)控原理與系統(tǒng)數(shù)控技術(shù)4 機(jī)床開關(guān)量及接口1. 數(shù)控機(jī)床上的接口規(guī)范 數(shù)控機(jī)床 “ 接口 ” ： 是指數(shù)控系統(tǒng)與機(jī)床電氣控制設(shè)備（由繼電器、接觸器組成的強(qiáng)電）之間的電氣連接部分。第 Ⅰ 類 與驅(qū)動命令有關(guān)的連接電路傳 送的信息是數(shù)控系 統(tǒng) 與伺服 驅(qū)動單 元（即速度控制 環(huán) ）、伺服 電 機(jī)、位置 檢測 和速度 檢測 之 間 的 控制信息 及 反 饋 信息 ，屬于數(shù)字控制及伺服控制 第 Ⅱ 類 數(shù)控系 統(tǒng) 與 檢測系 統(tǒng) 和 測 量 傳 感器 間 的 連 接 電 路 第 Ⅲ 類 電源及保護(hù)電路 由數(shù)控機(jī)床 強(qiáng)電線路 中的電源控制電路構(gòu)成。 第 Ⅳ 類 通斷信號和代碼信號連接電路是數(shù)控系統(tǒng)與外部傳送的輸入輸出控制信號 大多通過 PLC傳送 第五章　數(shù)控原理與系統(tǒng)第五章　數(shù)控原理與系統(tǒng)數(shù)控技術(shù)4 機(jī)床開關(guān)量及接口、輸出接口電器 輸入 /輸出信號的種類： 1. 直流數(shù)字輸入 /輸出信號 2. 直流模擬輸入 /輸出信號 :用于進(jìn)給坐標(biāo)軸和主軸的伺服控制（或其它接收、發(fā)送模擬信號的設(shè)備） 3. 交流輸入 /輸出信號直流模擬信號：用于直接控制功率執(zhí)行器件。第五章　數(shù)控原理與系統(tǒng)第五章　數(shù)控原理與系統(tǒng)數(shù)控技術(shù)5 串行通訊及接口n 通訊 現(xiàn)代的數(shù)控系統(tǒng)除采用輸入輸出設(shè)備進(jìn)行信息交換外，一般都具有用通訊方式進(jìn)行信息交換的能力。它們是實現(xiàn) CAD/CAM的集成、 FMS和 CIMS的基本技術(shù)。采用的方式有： 串行方式 或 并行方式 。 w 通訊規(guī)則（ procedure）或通訊協(xié)議（ protocol） 異步協(xié)議和同步協(xié)議 w 異步串行接口標(biāo)準(zhǔn)： RS232C/20mA電流環(huán)和 RS422/RS449 第五章　數(shù)控原理與系統(tǒng)第五章　數(shù)控原理與系統(tǒng)數(shù)控技術(shù)6 網(wǎng)絡(luò)通訊及接口MAP（（ Manufacturing Automation Protocol）：）： 制造自動化協(xié)議 。 是美國 GM公司發(fā)起研究和開發(fā)的應(yīng)用于工廠車間環(huán)境的通用網(wǎng)絡(luò)通訊標(biāo)準(zhǔn)。特點： 1）網(wǎng)絡(luò)為總線結(jié)構(gòu)，采用適于工業(yè)環(huán)境的令牌通行網(wǎng)絡(luò)訪問方式。 2）采用了適應(yīng)工業(yè)環(huán)境的技術(shù)措施，提高了可靠性 3）具有較完善的明確而針對性強(qiáng)的高層協(xié)議，以支持工業(yè)應(yīng)用。 4）具有較完善的體系和互連技術(shù)，使網(wǎng)絡(luò)易于配置和擴(kuò)展。低層 可配最小 MAP（只配數(shù)據(jù)鏈路層、物理層和應(yīng)用層），高層次 應(yīng)用可配備完整的 MAP（包括 7層協(xié)議）。 5）針對 CIM需要開發(fā)的。現(xiàn)場總線現(xiàn)場總線 :計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與控制系統(tǒng)結(jié)合的產(chǎn)物，在集散式控制系統(tǒng) （ DCS） 的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。第五章　數(shù)控原理與系統(tǒng)第五章　數(shù)控原理與系統(tǒng)數(shù)控技術(shù)謝謝觀看 /歡迎下載BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. 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