[整理版]专题三 轨迹操纵的基础实际.ppt

专题三 运动轨迹控制的基本理论; 专题三 轨迹控制的基本理论;轴控制功能 进给轴：位置控制 它的主要任务是在每个采样周期内，将插补计算的理论位置与实际反馈位置相比较，用其差值去控制进给伺服驱动系统。 轴运动分辨率 轴的运动分辨率是指轴的检测元件对位置的分辨率。先进的数控系统轴的运动分辨率可达0.1μm。 主轴控制： 通常主轴只需要进行速度控制，用PLC控制。;刀具与补偿功能 刀具功能：这项功能包括能选取的刀具数量和种类；刀具的编码方式；自动换刀的方式，即固定换刀还是随机换刀。 刀具补偿：包括刀具长度补偿，刀具半径补偿和刀尖圆弧的补偿。这些功能可以补偿刀具磨损以及换刀时准确定位。 其他补偿：包括坐标轴的反向间隙补偿；进给传动件的传动误差补偿，如丝杠螺距补偿，进给齿条齿距误差补偿；机件的温度变形补偿等。;开关量控制（逻辑控制） 辅助功能 主要完成M、T、S代码辅助功能。 机床控制面板 主要有机床控制面板上的各开关、按钮等信息。其中包括机床的启动、停止，机械变速选择，主轴正转、反转、停止，冷却液的开、关，各坐标的点动和刀架、夹盘的松开、夹紧等信号。 保护功能 进给轴的限位开关装置、主轴伺服保护状态监视信号和伺服系统运行准备等保护信号。 ;译码 在输入的零件加工程序中，含有零件的轮廓信息（线型、起终点坐标）、加工速度（F代码）和其它的辅助信息（M。S。T）代码等。CNC装置按一个程序段为单位，根据一定的语言规则解释成计算机能够识别的数据形式，并一定的数据格式存放在指定的内储专用区间。 ;译码 译码是以一个程序段为单位对信息进行处理，把其中的各种零件轮廓信息（如起点、终点、直线或圆弧等）、加工速度信息（F代码）和其它辅助信息（如M，S，T代码等）按照一定的语法规则解释成计算机能识别的数据形式，并以一定的数据格式存放在存储器中。;译码;数据处理 数据处理包括刀具补偿，速度计算以及辅助功能的处理等。 ;信息显示 CNC装置的显示主要是为操作者提供方便，通常有：零件程序的显示、参数显示、刀具位置显示、机床状态显示、报警显示等。高档CNC装置中还有刀具加工轨迹的静、动态图形显示，以及在线编程时的图形显示等。 诊断及故障报警 现代CNC装置都具有珍断能力。诊断程序融合在各个部分，随时检查不正常的事件。 ;1－1. 数控的需求分析; 专题三 轨迹控制的基本理论;二、 运动轨迹的插补原理;二、 运动轨迹的插补原理;二、 运动轨迹的插补原理;2. 脉冲增量插补算法 逐点比较法(四个步骤) 四个步骤 1、偏差判别。判别加工点对规定轨迹的的偏离位置，然后决定拖板的走向。 2、坐标进给。刀具向缩小偏差方向进给一步。 3、偏差计算。 4、终点判断。; 逐点比较法的直线插补 插补点坐标为（X,Y），则 当插补点在直线上时,XeY-YeX=0 当插补点在直线上方时,XeY-YeX0 当插补点在直线下方时,XeY-YeX0 取偏差判别函数F=XeY-YeX,则当 F0时，下一步向X＋方向运动一步 F=0时，下一步向X＋方向运动一步 F0时，下一步向Y＋方向运动一步; 逐点比较法的直线插补 设点（Xi,Yi）为当前所在位置， 其F = XeYi-YeXi若沿+X方向走一步，则： Xi+1=Xi+1 Yi+1=Yi Fi+1=XeYi+1-Ye Xi+1 =XeYi-Ye(Xi+1) = Fi-Ye若沿+Y方向走一步，则： Xi+1=Xi Yi+1=Yi+1 Fi+1=XeYi+1-YeXi+1 =Xe(Yi+1)-YeXi= Fi+Xe终点判别： 由逐点比较法的特点，插补运动总步数n = Xe+Ye，利用n来判别是否到达终点。 每走一步使n=n-1，直至n=0为止。 ;其它象限的直线插补偏差递推公式;逐点比较法的圆弧插补（自学） 课堂作业： 用逐点比较法加工圆弧，如图所示，圆弧起点为A，终点为B，要求： 1、写出其偏差判别公式，以及递推公式； 2、画出其加工运动轨迹； 3、写出其终点判别条件。; 数字积分法(DDA法) 基本原理 ; 数字积分法(DDA法); 数字积分法(DDA法);二、 运动轨迹的插补原理;X轴被积函数寄存器（Xe）; 数字积分法的直线插补 xe=5, ye=2化成二进制 xe=101, ye=010 累加次数为n=23=8 DDA插补运算过程; 数字积分法的圆弧插补; 数字积分法的圆弧插补; 数字积分法插补的速度均化 规格化数：寄存器所存的数最高位为“1”。 左移规格化： 线段OA ：xe=1, ye=2