3数控技术的轨迹控制原理.ppt

新的瞬时速度Vi+1参加插补运算，对各坐标轴进行分配。一直减速到新的稳定速度或减到零。若要提前一段距离开始减速，将提前量ΔS作为参数预先设置好，由下式计算: 减速时，系统每进行一次插补计算，都要进行终点判别，计算出离开终点的瞬时距离Si。若本程序段要减速，且Si≤S，开始减速处理。每减速一次，瞬时速度为: 第六节??进给速度控制 　　　　计算其各坐标分量值，取其长轴（如X轴），则瞬时点A离终点E距离Si为: 在每次插补结束后，系统都要根据求出的各轴的插补进给量，来计算刀具中心离开本程序段终点的距离Si，然后进行终点判别。 直线插补时Si的计算应用公式: 式中: —X轴（长轴）与直线的夹角，见右图所示。 Ｙe Ｙ Ｘ Ｏ E(Xe,Ye) A(Xi,Yi) Ｘi Ｙi Ｘe 直线插补终点判别 第六节??进给速度控制 AB=Si。以PB为基准。则A点离终点的距离为: 圆弧插补时Si的计算分圆弧所对应圆心角小于π和大于π两种情况。小于π时，瞬时点离圆弧终点的直线距离越来越小，如图3-50a所示。A（Xi，Yi）为顺圆插补上某一瞬时点，B（Xb，Yb）为圆弧的终点；AP为A点在X方向上离终点的距离: PB为A在Y方向离终点的距离: 第六节??进给速度控制 圆弧插补终点判别 y y x x A(Xi,Yi) A(Xi,Yi) O α P A C D B O α a) 圆心角小于π b) 圆心角大于π 第六节??进给速度控制 大于π时，设A点为圆弧AB的起点，C点为离终点的弧长所对应的圆心角等于π时的分界点，D点为插补到离终点的弧长所对应的圆心角小于π的某一瞬时点，如图3-50b所示。显然，此时瞬时点离圆弧终点的距离Si的变化规律是，当从圆弧起点A开始，插补到C点时，Si越来越大，直到Si等于直径；当插补越过分界点C后，Si越来越小，与上图a的情况相同。为此，计算Si时首先判别Si的变化趋势。Si若变大，则不进行终点判别处理，直到越过分界点；若Si变小，再进行终点判别处理。 第六节??进给速度控制 END 3.6 设AB弧为第一象限逆圆弧，起点A（6,0），终点B（0,6）用逐点比较法插补该圆弧，试写出插补运算过程并画出插补轨迹。 3.7 设某一CNC系统的插补周期T=8ms，进给速度F=300mm/min，试计算插补步长L。 3.8 圆弧插补的径向误差er≤1μm,插补周期T=8ms,插补圆弧半径为100mm,试问允许最大进给速度ν(mm/min)为多少？ 作 业 3.3 3.6 设AB弧为第一象限逆圆弧，起点A（6,0），终点B（0,6）用逐点比较法插补该圆弧，试写出插补运算过程并画出插补轨迹。 3.7 设某一CNC系统的插补周期T=8ms，进给速度F=300mm/min，试计算插补步长L。 3.8 圆弧插补的径向误差er≤1μm,插补周期T=8ms,插补圆弧半径为100mm,试问允许最大进给速度ν(mm/min)为多少？ 作 业 3.3 * * * * * * * * * * * 目前计算机硬盘和网络技术的使用，缓解了巨量程序的传递“瓶颈”，但CNC内存有限和加工参数不可调节的问题依然存在。 美国、日本、德国和加拿大等国相继开展了CNC曲面实时插补加工的研究。 我国也开展了曲面直接插补技术的研究，并在华中I型数控机床上实现，可对二次解析曲面及三次B样条曲面进行3／5轴直接加工。 第四节 曲面直接插补 曲面直接插补 Surface Direct Interpolation，SDI 实质：将曲面加工的复杂刀具运动轨迹产生功能集成到CNC中，由CNC直接根据待加工曲面的几何信息和工艺参数实时地完成连续刀具轨迹插补，以此控制机床运动。 第四节 曲面直接插补 特点： 1．曲线、曲面成为系统固有功能，只需直接调用而无需进行逼近离散，简化零件程序。 2．轨迹插补中，采用由插补周期和加工速度决定的进给步长直接逼近轮廓，获得最高加工精度。 3．刀具轨迹实时生成和插补实现，CNC可对刀具、余量和机床结构参数等实时补偿和调整，加工参数变化时原有程序仍可使用，提高加工灵活性。 4．由于程序信息极大简化，可一次装入内存，无需外部传输和存储即可高速加工，简化系统硬件和降低成本，提高加工效率。 第四节 曲面直接插补 一、刀具半径补偿及其过程 　　ISO标准规定，当刀具中心轨迹在编程轨迹（零件轮廓ABCD）前进方向的左侧时，称为左刀补，用G41表示。反之，当刀具处于轮廓前进方向的右侧时称为右刀补，用G42表示，如下图所示。G40为取消刀具补偿指令。 刀具补偿方向 X X Y Y O O A B C D A B C