[工学]南阳理工学院数控复习02.ppt

第二章 数控系统基本原理与结构 本 章 重 点 内 容 第二章 数控系统基本原理与结构 第一节 概述 第一节 概 述 一、CNC系统的组成 二、CNC装置的结构 (一)CNC装置的一般硬件结构 CNC装置硬件组成 (二)CNC装置软件的功能性结构 (三)CNC硬件、软件的作用和相互关系 CNC装置的硬件和软件构成了CNC装置的系统平台： 该平台由以下两个方面的含义: 三、CNC装置的功能 四.CNC系统的特点 ☆ 灵活性大 ☆ 可靠性高 ☆ 使用维修方便 K9M铣床数控系统（立式1） K9M铣床数控系统（箱式） K9T铣床数控系统（箱式） 四、几个典型的CNC系统 ♂ 美国艾伦?勃兰特雷公司本世纪70年代中期生产 的7360系统，是世界上第一个CNC系统，是该 公司于1971年公布的。 第二节 插补原理 §2.1 概 述 零件程序 … N12 G00 X12 Y24 N13 G01 X24 Y56 … 直线插补 圆弧插补 二维插补 多维插补 二.软件插补算法 Ⅰ.脉冲增量插补 Ⅱ.数字采样插补（时间标量插补） 插补程序每调用一次，算出坐标轴在一个周期中的增长段（不是脉冲），得到坐标轴相应的指令位置，与通过位置采样所获得的坐标轴的现时的实际位置（数字量）相比较,求得跟随误差。位置伺服软件将根据当前的跟随误差算出适当的坐标轴进给速度指令，输出给驱动装置。 类型 1.插补程序的调用周期和系统的位置采样周期相同 §2.2 逐点比较法插补原理 基本思想 Ⅰ、直线插补 (一).偏差计算公式 2.当P在OE上方时， 由F可判别动点Pi与理想轨迹的相对位置，从而决定下一步移动方向。 为便于计算机编程计算,将F的计算予以简化。 2.若沿+y向走一步，即 (二)终点判别的方法有两种： 1.每走一步，判断动点Pi(xi, yi)的坐标值是否与 终点坐标相同，即 Xi-Xe ≥ 0且 Yi-Ye≥0 若两式同时满足，插补结束。 (四)不同象限的直线插补计算 第 I 象限直线插补软件流程图 用同样方法分析第II，III，? 象限插补情况， 如图所示, 可以得出： 均沿y方向步进，无论+y，-y，|y|增大， I，II走+y，III，IV走－y（随ye的＋，－）。 下图所示，轮廓形状 a.看成是第I象限，起点O1，终点O2，输出为＋x,＋y 四个象限直线插补流程图可归纳为下图所示， 则 n=|xe－x0|＋|ye－y0| 例1 对直线段OE进行插补运算，E点坐标为(5,3)，试写出控制装置内插补运算步骤。 F?0 ?X F=F-3 F0 ?Y F=F+5 Ⅱ、圆弧插补 (一).偏差计算公式 1.动点在圆弧外,F 0,向-x 走一步； 2.动点在圆弧内,F 0, 向+y 走一步； 3.动点在圆弧上,F = 0,向-x 走一步。 (二)终点判别的方法有两种： 1、动点与终点坐标值比较 若 xi=xe，x 向已到终点 若 yi=ye，y 向已到终点 只有当x、y都到达终点，插补才算完成。 (四)不同象限的直线插补计算 1、第一象限逆圆插补 动点在-X方向走一步后 xi+1=xi -1 yi+1=yi Fi+1=(xi-1)2+yi2-(x02+y02) =Fi-2xi+1 第一象限逆圆插补流程图 2、第一象限顺圆插补 F≥0 动点在-Y方向走一步后 Fi+1=Fi-2Yi+1 第一象限顺圆插补流程图 3、圆弧插补有八种情况表示如下图 4、四个象限顺圆、逆圆插补表 圆弧插补表 例2.欲加工第I象限逆圆弧,起点A，x0=4,y0=3; 终点E:xe=0，ye=5，试写出插补计算步骤. 解： 初始化 x=x0=4 y=y0=3 F=0 n=|Xe-Xi|+ |Ye-Yi|=6 §2-3 数字积分法 1、基本概念 一、DDA直线插补 设对直线OE进行脉冲分配 起点O(0,0)，终点E(xe,ye) 直线方程 y/x=ye/xe ΔX = Vx ·Δt ΔY = Vy ·Δt 将(2)式代入(1)式，即为坐标轴位移增量 Δx = K ? Xe ? Δt Δy = K ? Ye ? Δt 累加多少次，才能达到加工终点呢？K=？ 确定m(K)：