数控技术使用第四章插补、刀具补偿与速度控制幻灯片.ppt

图 4－49 终点判别处理原理图 图 4－50 直线加减速控制 （二）后加减速控制 1. 直线加减速控制算法 加速过程：当输入速度Vc与输出速度之差Vi－1大于KL时，将使输出速度增加KL 速度上升的斜率为 加速过渡过程：当输入速度Vc大于Vi－1，但差值小于KL时， 匀速过程： ，不一定等于Vc 减速过渡过程：当输入速度Vc小于V i－1且差值小于KL时， 减速过程：当输入速度Vc小于V i－1且差值小于KL时，将使输出速度减小KL 速度下降的斜率为 图 4－51 指数加减速控制 图 4－52 指数加减速控制原理图 2. 指数加减速控制算法 在将起动或停止时的速度突变成随时间按指数规律上升或下降。 与直线插补数字积分器的差别： （1）对于圆弧插补，X坐标被积函数寄存器存的是Y坐标数据，Y坐标被积函数寄存器存的是X坐标数据。 （2）直线插补时被积函数寄存器存的是终点坐标值，为常量；而圆弧插补时存的是动点坐标值，为变量。 （3）圆弧插补时，起点处X,Y坐标的被积函数寄存器分别存入起点坐标值Y0,X0，Y坐标方向发进给脉冲时，X被积函数寄存器内容加1，X坐标方向发进给脉冲时，Y被积函数寄存器内容减1（第一象限逆圆弧） 4，数字积分插补的终点判别 直线插补终点判别： 不论被积函数有多大，对于n位寄存器，必须累加2n次才能到达终点 圆弧插补终点判别： 用两个终点判别计数器累计两个坐标的进给脉冲数，也可以用一个终点判别计数器累计两个坐标进给脉冲总数。 5，硬件数字积分插补的合成进给速度 当X，Y坐标分量为小于2n－1的X，Y值时，X坐标方向的平均进给比率为X/ 2n,Y坐标方向的平均进给比率为Y/ 2n,其合成的轮廓进给比率为 ，从而合成的轮廓进给速度为 6，左移规格化处理 左移规格化处理的结果使寄存器中的数值变化范围变小，可能的最小数为： 可能的最大数为 ： 由此得到的合成速度的最小值和最大值分别为： 7，插补精度的提高 8，用软件实现数字积分插补 三 数字增量插补 在闭环和半闭环位置采样控制系统中，主要包括三项内容：插补，反馈采样及控制。 其中插补是选择合适的插补周期，计算出插补周期内各坐标轴的移动增量（粗插补）， 将移动增量转化为跟随误差和速度指令将是反馈采样及控制的任务（精插补），这就是所谓的数字增量插补。 （一）插补周期的选择 插补周期选择原则：满足采样定理，即采样频率应等于或大于信号最高频率的2倍，以保证采样数据不失真。 数字增量法插补的进给速度的影响因素：受圆弧玄线误差和伺服系性能限制。 直线插补：插补形成的微小线段与给定的直线重合，不会造成轨迹误差 圆弧插补：用内接玄线或内、外均差玄线逼近圆弧，必然造成轨迹误差 图中最大半径误差 与步距角 的关系： T:插补周期；F：刀具移动速度 插补周期与误差，圆弧半径和速度有关。在误差和圆弧半径给定时插补周期短对于获得高的加工速度有利；在插补周期及圆弧半径给定时，为保证加工精度，必须对加工速度限制。 （二）直线插补算法 1. 直线插补算法原理 刀具沿直线移动的速度为F，设插补周期为T，则插补周期的进给步长为 直线段长度： X，Y轴的位移增量分别为 插补第i点的动点坐标为 2 实用直线插补算法 数字增量插补算法分两步：插补准备，插补计算，根据插补准备和插补计算所完成的任务不同，国内外实际应用的直线插补算法有： 1）进给率数法 2）方向余弦法1 3）方向余弦法2 4）直接函数法 5）一次计算法 （三）圆弧插补算法 1. 直接函数法 2. 扩展DDA插补算法 略 第二节 刀具半径补偿 一，刀具补偿的基本概念 刀具补偿包括刀具半径补偿和长度补偿。 由于刀具半径的存在，零件轮廓轨迹与刀具中心轨迹不重合，为了加工出符合图纸要求的零件轮廓，必须进行刀具半径偏移。加工外轮廓时应向外偏移一个刀具半径，加工内轮廓时应向轮廓内偏移一个刀具半径，这种偏移叫做刀具半径补偿。 刀具半径补偿的执行过程分为3阶段: 刀具半径补偿建立。只能在G00或G01的程序段进行。 刀具半径补偿进行。 刀具半径补偿注销。用G40撤销补偿，只能在G00或G01的程序段进行 刀具半径补偿只能在