數(shù)控系統(tǒng)及工作原理(1)-文庫(kù)吧資料
2024-12-01 21:57本頁(yè)面
【正文】 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 時(shí)間 t1 t2 t3 t4 t5 t6 時(shí)間 a） 順序處理 b） 并行處理 空間 N3 N2 N1 輸出 空間 N2 N1 輸出 前后臺(tái)型結(jié)構(gòu)模式 中斷型結(jié)構(gòu)模式 （ 一 ） 前后臺(tái)型結(jié)構(gòu)模式 故障處理； 位置控制； 插補(bǔ)運(yùn)算； …… 譯碼； 刀補(bǔ)； 速度處理； 輸入 /輸出； 顯示； …… 前臺(tái)程序 后臺(tái)程序 中斷執(zhí)行 循環(huán)執(zhí)行 （ 二 ） 中斷型結(jié)構(gòu)模式 系 統(tǒng) 初 始 化 中 斷 管 理 系 統(tǒng) （硬件 +軟件） 0 級(jí) 中 斷 服 務(wù) 程 序 1 級(jí) 中 斷 服 務(wù) 程 序 2 級(jí) 中 斷 服 務(wù) 程 序 n 級(jí) 中 斷 服 務(wù) 程 序 … … 第七節(jié) 可編程序控制器（ PLC） ? 可編程序控制器（ Programmable Logic Controller， PLC） —— 早期用來(lái)替代傳統(tǒng)繼電器的順序邏輯控制裝置，現(xiàn)已發(fā)展成為一種功能強(qiáng)大的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，被正式命名為“ Programmable Controller”，簡(jiǎn)稱 PC。 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)器 環(huán) 形 分 配 器 功率放大器 功率放大器 功率放大器 步進(jìn)電動(dòng)機(jī) 指令脈沖 三相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)器構(gòu)成 環(huán)形分配器 功能：控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的通電運(yùn)行方式 可以由硬件電路實(shí)現(xiàn) 可以由軟件實(shí)現(xiàn) 目前廣泛使用的是專用集成電路芯片或通用可編程邏輯器件組成的環(huán)形分配器： CH250環(huán)形分配器。 按工作原理分類 反應(yīng)式； 永磁式：轉(zhuǎn)子有永久磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子和定子的吸引力大，轉(zhuǎn)矩也大。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)靜態(tài)步距誤差通常在 177。 2) 進(jìn)給伺服系統(tǒng) —— 控制各坐標(biāo)軸的切削運(yùn) 動(dòng)，以直線運(yùn)動(dòng)為主 伺服系統(tǒng)的類型 ： 伺服驅(qū)動(dòng)裝置的組成 電動(dòng)機(jī)；電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)單元 常用的驅(qū)動(dòng)元件 （將低能量的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成機(jī)械運(yùn)動(dòng)） 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)； 直流伺服電動(dòng)機(jī)； 交流伺服電動(dòng)機(jī) 工作臺(tái) 步進(jìn) 電機(jī) 驅(qū)動(dòng) 控制線路 指令脈沖 齒輪箱 開環(huán)進(jìn)給伺服系統(tǒng) 特點(diǎn)： 設(shè)備投資低，調(diào)試維修方便， 精度差，高速扭矩小 適用場(chǎng)合： 中、低檔數(shù)控機(jī)床 及普通機(jī)床改造。 伺服系統(tǒng)的概念 ： 伺服系統(tǒng)也稱隨動(dòng)系統(tǒng)，是以機(jī)械位 移為直接控制目標(biāo)的自動(dòng)控制系統(tǒng)。 放大整形后成脈沖信號(hào)送到計(jì)數(shù)器。 脈沖編碼器 光電式脈沖編碼器 結(jié)構(gòu)示意圖 圓盤周圍分成相等的透明與不透明的部分，其數(shù)量從幾百到上千條不等。 ? 脈沖編碼器可分為光電式 、 接觸式和電磁感應(yīng)式三種 。 測(cè)量元件為： 光柵 ? 物理 光柵：主要用于光譜分析和光波波長(zhǎng)的測(cè)量； ? 計(jì)量光柵：主要用于高精度位移的檢測(cè)，是數(shù)控進(jìn)給伺服系統(tǒng)使用較多的一種檢測(cè)裝置。 優(yōu)點(diǎn)： 測(cè)量方便、 無(wú)長(zhǎng)度限制。 優(yōu)點(diǎn)： 準(zhǔn)確性高、 可靠性好 缺點(diǎn)： 測(cè)量裝置要和工作臺(tái)行程等長(zhǎng)， 所以在大型數(shù)控機(jī)床上受到一定限制。 位移檢測(cè)裝置的精度指標(biāo)主要有 精度 和 分辨率 兩項(xiàng)： 位移檢測(cè)裝置分辨率的選取通常與脈沖當(dāng)量的選取方法、數(shù)值相同，取機(jī)床加工精度的1/3~1/10。 ； 2. 分辨率 ：測(cè)量元件所能正確檢測(cè)的最小位移量。 （ ~） mm/m，轉(zhuǎn)角位移檢測(cè)精度一般為 177。 1. 精度 ：指在一定長(zhǎng)度或轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)測(cè)量積累誤差的最大值。 ?其主要作用是 檢測(cè)執(zhí)行部件的位移 ， 并將其 反饋 到CNC裝置 ， 構(gòu)成閉環(huán)或半閉環(huán)控制 ， 從而實(shí)現(xiàn)對(duì)執(zhí)行部件位置的準(zhǔn)確控制 ， 保證刀具相對(duì)工件的運(yùn)動(dòng)軌跡 。但由于輪廓尖角處始終與刀具接觸，會(huì)變成小圓角，在對(duì)輪廓尖角有要求時(shí)，該方法不能使用。 常用的處理方法有兩種： 1. 圓弧過(guò)渡 2. 直線過(guò)渡 采用圓弧過(guò)渡轉(zhuǎn)接，稱為 B功能刀具半徑補(bǔ)償。 刀具半徑補(bǔ)償計(jì)算方法 直線軌跡計(jì)算方法 圓弧軌跡計(jì)算方法 ???????????yyyxxxeeee???????????????2222eeeeeeeeeeyxyRyyyxxRxx),( ee yxB),( 00 yxA),( 0039。 1. XOY平面內(nèi)的直線 OA，坐標(biāo) O（ 0，0）、 A（ 5， 3） 2. XOZ平面內(nèi)的圓弧 AE，坐標(biāo) A（ 4，0）、 E（ 0， 4），圓心在 O（ 0， 0） 數(shù)控補(bǔ)償原理 第 三 節(jié) 1. 軌跡控制中有關(guān)刀具的補(bǔ)償 ? 刀具位置補(bǔ)償 ? 刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償 ? 刀具半徑補(bǔ)償 2. 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)中對(duì)機(jī)械傳動(dòng)情況的補(bǔ)償 ? 傳動(dòng)間隙補(bǔ)償 ? 傳動(dòng)副傳動(dòng)誤差補(bǔ)償 Ⅰ Ⅱ X Z O A B C BAUBAWCAUCAWI K ?I、 K即為 2號(hào)刀 X、 Z軸的刀補(bǔ)值 ?將 I、 K輸入到對(duì)應(yīng) 的刀補(bǔ)寄存器中 ?以 1號(hào)刀位點(diǎn) B為 編程 刀位點(diǎn) X Z 程序中刀位點(diǎn)的位置 A B W1 W2 G43 G44 1 2 W3 W3 W3即為補(bǔ)償值 G43為正補(bǔ)償 W3=＋（ W2－ W1） G44為負(fù)補(bǔ)償 W3= －（ W2－ W1） 刀具半徑為 R 刀位點(diǎn)軌跡為輪廓線的等距線 零件表面輪廓線 根據(jù)工件輪廓和刀具半徑 R，計(jì)算出刀位點(diǎn) 的軌跡。 開始 初始化 |Xe|， |Ye| ∑ ＝ |Xe|＋ |Ye| F≥ 0 F← F－ ∣ Ye∣ F← F＋ ∣ Xe∣ ∑=0 ∑ ＝ ∑ 1 沿 Xe向走一步 Y 結(jié)束 Y 沿 Ye向走一步 N N 四 象 限 直 線 插 補(bǔ) 流 程 圖 逐點(diǎn)比較法 —— 圓弧插補(bǔ) ）點(diǎn)，（設(shè)加工時(shí)刀具位于 iii yxP ,0222 ??? RyxAE 的方程圓弧222 RyxFiii ???EAR),( iii yxPY X 取偏差函數(shù)為：外側(cè)在圓弧時(shí)，表示點(diǎn) AEPF ii 0?上在圓弧時(shí)，表示點(diǎn) AEPF ii 0?EA內(nèi)側(cè)在圓弧時(shí)，表示點(diǎn) AEPF ii 0?),( iii yxPY X 將 F≥0 作為 同一中情況考慮 （ X） ),( 11 iii yxP ??方向前進(jìn)一步時(shí)，刀具向 XF i ??
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