數(shù)控機(jī)床的工作原理-資料下載頁(yè)
2025-02-28 13:23本頁(yè)面
【正文】 小于一個(gè)脈沖當(dāng)量）。增加積分器位數(shù)，增加迭代次數(shù)，可提高插補(bǔ)精度，但進(jìn)給速度降低。解決辦法： 余數(shù)寄存器預(yù)置數(shù)法：全加載 111111… 111和1000… （半加載法）。作用： 在被積函數(shù)較小時(shí)，遲遲不能產(chǎn)生溢出的情況下，可以改善溢出脈沖的時(shí)間分布，減小插補(bǔ)誤差。 數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)基本原理 ： 是一種時(shí)間分割法，根據(jù)進(jìn)給速度，將加工輪廓曲線分割為一定時(shí)間內(nèi)（一個(gè)插補(bǔ)周期）的進(jìn)給量（一條微小直線），即用一系列微小直線段逼近輪廓軌跡。在每個(gè)插補(bǔ)周期，調(diào)用插補(bǔ)程序一次，為下一插補(bǔ)周期計(jì)算出各坐標(biāo)軸應(yīng)該行進(jìn)的增長(zhǎng)段，并計(jì)算插補(bǔ)點(diǎn)的坐標(biāo)值。實(shí)現(xiàn)步驟 ： 粗插補(bǔ)（用若干微小直線段逼近曲線）和精插補(bǔ)（脈沖增量插補(bǔ)）。解決兩個(gè)問(wèn)題： 選擇插補(bǔ)周期；計(jì)算一個(gè)周期內(nèi)各坐標(biāo)軸的進(jìn)給量。插補(bǔ)周期的選擇 （ 1）插補(bǔ)周期與插補(bǔ)運(yùn)算時(shí)間的關(guān)系。 （ 2）插補(bǔ)周期與位置反饋采樣周期的關(guān)系。 （ 3）插補(bǔ)周期與精度、速度的關(guān)系。數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)直線與圓弧插補(bǔ)原理直線插補(bǔ) ： 用插補(bǔ)所形成的步長(zhǎng)子線段逼近給定直線，與給定直線重合。圓弧插補(bǔ) ： 用弦線（直接函數(shù)法）或割線（擴(kuò)展 DDA算法）逼近圓弧。1. 直線插補(bǔ)算法原理每個(gè)插補(bǔ)周期的進(jìn)給步長(zhǎng)為 ΔL=FT直線 OPe的長(zhǎng)度為 L=(Xe2+Ye2)x和 y軸的位移增量為 ΔX= ΔLXe/L ΔY= ΔLYe/L 假設(shè) k=ΔL/L 插補(bǔ)第 i點(diǎn)的動(dòng)點(diǎn)坐標(biāo)為 Xi=Xi1+ΔX= Xi1+kXe Yi=Yi1+ΔY= Yi1+kYe2. 圓弧插補(bǔ)算法基本思想：在滿足精度的前提下，用弦進(jìn)給代替弧進(jìn)給，即用直線逼近圓弧。圓弧上相鄰兩點(diǎn)坐標(biāo)之間的關(guān)系如下。 加工過(guò)程的速度控制 機(jī)床加工過(guò)程中，不同尺寸、不同材質(zhì)的零件，切削速度不同。CNC系統(tǒng)進(jìn)給速度控制包括自動(dòng)調(diào)節(jié)和手動(dòng)調(diào)節(jié)兩種方式。自動(dòng)調(diào)節(jié)方式： 按照零件加工程序中速度功能指令中的 F值進(jìn)行速度控制。手動(dòng)調(diào)節(jié)方式： 加工過(guò)程中由操作者根據(jù)需要隨時(shí)使用倍率旋鈕對(duì)進(jìn)行速度進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)。開(kāi)環(huán)系統(tǒng)中，坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)速度是通過(guò)向步進(jìn)電機(jī)輸出脈沖的頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)，其速度控制方法是根據(jù)程編 F值來(lái)確定其頻率。半閉環(huán)和閉環(huán)系統(tǒng)中，采用數(shù)據(jù)采樣方法進(jìn)行插補(bǔ)加工，其速度計(jì)算是根據(jù)程編 F值將輪廓曲線分割為采樣周期的輪廓步長(zhǎng)。因此，進(jìn)給速度控制方法與系統(tǒng)采用的插補(bǔ)方法有關(guān)。 基準(zhǔn)脈沖插補(bǔ)法的進(jìn)給速度控制 首先分析、計(jì)算每次插補(bǔ)運(yùn)算所占用時(shí)間，然后再用各種速度要求的進(jìn)給脈沖間隔時(shí)間減去每次插補(bǔ)運(yùn)算時(shí)間，從而得到 CPU再每次插補(bǔ)運(yùn)算后應(yīng)等待的時(shí)間，用 CPU的空運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)對(duì)這段等待的時(shí)間進(jìn)行計(jì)時(shí)，即采用軟件延時(shí)子程序。也可通過(guò)置速度標(biāo)志來(lái)實(shí)現(xiàn)程序計(jì)數(shù)。程序計(jì)時(shí)法多用于點(diǎn)位直線控制系統(tǒng)。不同的空運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間對(duì)應(yīng)著不同的進(jìn)給速度，空運(yùn)轉(zhuǎn)等待時(shí)間越短，發(fā)出進(jìn)給脈沖頻率越高，速度越快。1. 程序計(jì)時(shí)法2. 時(shí)鐘中斷法時(shí)鐘中斷法只要求一種時(shí)鐘頻率，用軟件控制每個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)的插補(bǔ)次數(shù)，以達(dá)到進(jìn)給速度控制的目的。其速度要求用每分鐘毫米數(shù)直接給定。 數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)法的進(jìn)給速度控制 為了保證機(jī)床在啟動(dòng)或停止時(shí)不產(chǎn)生沖擊、失步、超程或振蕩，必須對(duì)進(jìn)給電機(jī)進(jìn)行加減速控制。分為前加減速控制和后加減速控制。前加減速控制： 對(duì)合成速度 F進(jìn)行控制，優(yōu)點(diǎn)是不影響實(shí)際插補(bǔ)輸出的位置精度。缺點(diǎn)是需要預(yù)測(cè)減速點(diǎn)（需要根據(jù)實(shí)際刀具位置與程序段終點(diǎn)之間的距離來(lái)確定）。后加減速控制： 對(duì)各運(yùn)動(dòng)軸分別進(jìn)行加減速控制，不需要預(yù)測(cè)減速點(diǎn)，在插補(bǔ)輸出為零時(shí)開(kāi)始減速，并通過(guò)一定的時(shí)間延遲逐漸靠近程序段終點(diǎn)。缺點(diǎn)是對(duì)各運(yùn)動(dòng)軸進(jìn)行控制，實(shí)際的各軸的合成位置可能不準(zhǔn)確。1. 前加減速控制穩(wěn)定速度：系統(tǒng)處于穩(wěn)定進(jìn)給狀態(tài)時(shí)，每插補(bǔ)一次（一個(gè)插補(bǔ)周期）的進(jìn)給量。穩(wěn)定速度的計(jì)算如下 穩(wěn)定速度計(jì)算完畢后，還需要進(jìn)行速度限制檢查，看是否超過(guò)參數(shù)設(shè)定的最大速度。瞬時(shí)速度：系統(tǒng)在每個(gè)插補(bǔ)周期的進(jìn)給量。當(dāng)系統(tǒng)處于穩(wěn)定進(jìn)給狀態(tài)時(shí)，瞬時(shí)速度 Vi=Vg； 當(dāng)系統(tǒng)處于加速或減速狀態(tài)時(shí)， ViVg（ 或 ViVg）。（ 1）線性加減速處理設(shè)進(jìn)給速度為 F（ mm/min）， 加速到 F所需時(shí)間為 t（ ms）， 則加速度 a（ 181。m/ms2） 為加速時(shí)，當(dāng)計(jì)算出的穩(wěn)定速度 大于原來(lái)的穩(wěn)定速度 時(shí)，需要加速，加速一次，瞬間速率為減速時(shí)，先進(jìn)行終點(diǎn)判別，計(jì)算離終點(diǎn)的瞬時(shí)距離 Si， 并根據(jù)減速標(biāo)志判斷是否到達(dá)減速區(qū)域 S， 若到達(dá)則減速。減速區(qū)域 S為若 Si≤S， 開(kāi)始減速，每減速一次，瞬時(shí)速度為線性加速和減速處理流程圖（ 2）終點(diǎn)判別處理直線插補(bǔ)時(shí)， A的瞬間坐標(biāo)值為瞬間點(diǎn) A離終點(diǎn) P的距離 Si為圓弧插補(bǔ)圓弧圓心角小于 π時(shí)圓弧圓心角大于 π時(shí)， Si的計(jì)算先要判別的變化趨勢(shì)（過(guò)分界點(diǎn)前，逐漸變大；過(guò)分界點(diǎn)后，逐漸變?。?，若 Si變大，不進(jìn)行終點(diǎn)判別處理，直到越過(guò)分界點(diǎn)為止。若 Si變小，再進(jìn)行終點(diǎn)判別處理。2. 后加減速控制（ 1）指數(shù)加減速控制算法指數(shù)加減速控制算法：將啟動(dòng)或停止時(shí)的速度突變變成隨時(shí)間按照指數(shù)規(guī)律上升或下降。加速時(shí)：勻速時(shí)：減速時(shí)：（ 2）直線加減速控制算法直線加減速控制算法：使得機(jī)床在啟動(dòng)或停止時(shí)，速度沿著一定斜率的直線上升或下降。加速過(guò)程：加速過(guò)渡過(guò)程：勻速過(guò)程：減速過(guò)渡過(guò)程：減速過(guò)程：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. BY FAITH I BY FAI
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