第3章计算机数控系统详解.ppt

* 07/16/96 * ## 上面四种功能界面是CNC装置在不同时期不同产品的划分。其中后面两种是现在的CNC系统常用的两种方案。由图可知，划分方案从Ⅰ至Ⅳ，软件所承担的功能越来越多，硬件承担的功能越来越少。这主要是因为计算机技术在数控领域的广泛应用，并且随着计算机技术的发展，计算机的运算处理能力不断增强，使软件的运行效率大大提高，这就为用软件实现数控功能提供了技术上的支持；另一方面，随着数控技术的发展，人们对数控功能的要求也越来越高，若用硬件来实现这些功能不仅结构复杂，而且柔性差，有时甚至不可能，而用软件实现则具有较大的灵活性。因而用相对较少且标准化程度高的硬件，配以功能丰富的软件模块，构成CNC系统是当今数控技术发展的趋势。 * 07/16/96 * ## * 07/16/96 * ## * 07/16/96 * ## * 07/16/96 * ## * 07/16/96 * ## 经速度预处理程序转换的数据存放在插补缓冲区中，以供插补程序之用。以上三步有时统称插补预处理。 * 数控技术 * 二 数据采样插补 所以 由于 、 、 ? ? t ? ? y ü ? ? ? ? ? í ì ú ú ú ú ú ? ù ê ê ê ê ê ? é - ? ? è ? + ? ? è ? - - = ? ? è ? - = ... ! 4 2 ! 2 2 1 1 2 cos 1 4 2 d d d r r e r 1 384 ! 4 2 4 4 = ? ? è ? d d ( ) r TF r l r e r 8 8 8 2 2 2 = = = d r l = d TF l = 1．数据采样插补法的基本原理 2．插补周期的选择 1)．插补周期与插补运算时间的关系 2)．插补周期与位置反馈采样的关系 3)．插补周期与精度、速度的关系 如图采用内接弦线逼近圆弧，最大半径误差 与步距角δ的关系为： r e 一)．概述 * 数控技术 * , 1．直线插补 在XY平面加工直线OE，OE与轴夹角为α，插补进给步长为l=TF， 则： 插补计算可按以下步骤进行： 根据加工指令中的速度值F，计算 轮廓步长l； 2) 根据终点坐标值 ， 计算 ； 3) 计算x轴进给量Δx； 4) 计算y轴进给量Δy。 ? ? ? í ì D = D = D e e x x y y l x a cos ? í ì D + = D + = + + y y y x x x i i i i 1 1 e x e y a cos 二．直接函数法插补 * 数控技术 * 2．圆弧插补 插补图示顺圆，几何关系：弦AB长为l，AP是A点的切线， M是弦的中点，OM⊥AB，ME⊥AF，E是AF的中点。 ，在ΔMOD中： 因为　　　　　　　得出： 2 d f a + = i 2 sin 2 cos 2 tan tan a a d f a l y l x OD DM i i i - + = = ? ? è ? + = 2 sin 2 cos a a l y l x x y i i - + = D D x y FA FB D D = = a tan * 数控技术 * 2 45 sin 2 45 cos tan ° - ° + ? l y l x i i a a a 2 tan 1 1 cos + = ° 45 sin ° 45 cos 采用近似算法：用　　　　和　　　　代入上式，得： ，则： 得到： 又　　　　 和　　　　　　　 是圆弧上相邻的两点，满足下列关系式： 则新插补点坐标是： a cos l x = D ? í ì D - = D + = + + y y y x x x i i i i 1 1 ( ) i i y x A , ( ) y y x x B i i D - D + , 经展开并整理得： * 数控技术 * 第四节刀具半径补偿原理 * 数控技术 * 第四节 刀具半径补偿原理 一. 刀具半径补偿的基本概念 1. 什么是刀具半径补偿(Tool Radius Compensation[offset]) 根据按零件轮廓 编制的程序和预先设 定的偏置参数，数控 装置能实时自动生成 刀具中心轨迹的功能 称为刀具半径补偿功 能。 A’ B’ C” C B A G41 刀具 G42 刀具 编程轨迹 刀具中心轨迹 C’ * 数控技术 * . 刀具半径补偿功能的主要用途 实时将编程轨迹变换成刀具中心轨迹。可避免在加工中由于刀具半径的变化(如由于刀具损坏而换刀等原因)而重新编程的麻烦。 刀具半径误差补偿，由于刀具的磨损或因换刀引起的刀具半径的变化，也不必重新编程，只须修改相应的偏置参数即可。 减少粗、精加工程序编制的工作量