数控机床-第三讲.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 数控装置产生的不是单个脉冲，而是数字量 插补分两次进行，即粗插补和精插补 电机为直流或交流伺服电机 被控对象在按要求的轨迹运动时，每走一步都要与规定的轨迹进行比较，由此决定下一步的移动方向。运算直观，插补误差小于一个脉冲当量，输出脉冲均匀，输出脉冲的速度变化小，调节方便。 Fi≥0，点在直线上方，向x轴方向发出一个脉冲，新偏差Fi+1=Fi-ye Fi0，点在直线下方，向y轴方向发出一个脉冲，新偏差Fi+1=Fi+xe 偏差判别 节拍控制 第一节拍 偏差判别 第二节拍 方向进给 第三节拍 偏差计算 第四节拍 终点判别 第一象限的直线插补流程图 不同象限的直线插补 偏差判别 Fi≥0，点在圆弧上或外，向x轴方向发出一个负向脉冲，新偏差Fi+1=Fi-2xi+1 Fi0，点在圆弧内，向y轴方向发出一个脉冲，新偏差Fi+1=Fi+2yi+1 不同象限的圆弧插补 不同象限的圆弧插补 第一象限逆圆弧的插补流程图 设有一直线OA，起点在坐标系原点，终点坐标为（10，7）。试用DDA法直线插补此直线。 α 1)加速过程 2）加速过渡过程 3）匀速过程 4）减速过渡过程 5）减速过程 * * 第三章 插补原理与速度控制 译码 刀补 译码 插补 加减速 位置控制 速度控制 第一节 GM 命令字的译码（解释） 一.译码在 CNC系统中的作用及形式 二.组成 1.分析（Parser） 2.执行（Executor） 3.路径生成（Path Generator) 4.宏执行（Macro Executor) 5.错误处理（Error Handler) 第一节 概述 一.插补的基本概念 插补的运算时间和精度将影响CNC的性能指标。 分类：按驱动电机的方式 二.脉冲增量插补 为各坐标轴进行脉冲分配计算 1.特点： 2.分类： 逐点比较法 数字积分法 比较积分法 3.应用范围 以步进电机为驱动装置的开环数控系统 三.数据采样插补 又称时间标量或数字增量插补。 1.特点： 2.应用范围： 闭环和半闭环的直流和交流伺服系统 第二节 逐点比较法 基本思想： 一.逐点比较直线插补 1.逐点比较直线插补原理 2.偏差判别：第一象限 3.节拍控制： 4.第一象限的直线插补流程图 5.不同象限的直线插补 直线插补举例 二.逐点比较圆弧插补 1.逐点比较圆弧插补原理 2.偏差判别：第一象限逆圆弧 3.节拍控制：同逐点比较直线插补 4.第一象限逆圆弧的插补流程图 5.不同象限的圆弧插补 圆弧插补举例 第一象限逆圆弧AB，起点为A(5,0),终点为 B（0,5），用逐点比较法插补AB。 圆弧插补举例 第三节 数字积分法 一.数字积分法的插补原理 1.特点： 实现一次、二次或高次曲线的插补，并实现多坐标联动控制。 2.原理： 二.DDA直线插补 1. DDA直线插补原理 2.原理： 3.平面直线插补器的组成： 4.DDA直线软件流程： 5.DDA直线插补举例: 三.DDA圆弧插补 DDA圆弧插补原理 DDA圆弧插补器的组成： 设第一象限逆圆弧AB，圆心在坐标系原点，起点A（6，0），终点B坐标为（0，6）。试用DDA法插补此圆弧。 第四节 数据采样插补 一.数据采样插补的基本原理 1.轮廓曲线分割 2.插补周期 3.采样周期 4.插补周期与精度、速度的关系 二.时间分割直线插补 第五节 刀具半径补偿 一.刀具补偿的基本原理 1.刀具补偿的原因 2.刀具补偿的基本过程 （1）刀补建立 （2）刀补进行 （3）刀补撤销 二.刀具补偿的计算 1.直线刀具半径补偿 三.C刀具半径补偿 1.基本概念 第六节 进给速度与加减速控制 一.进给速度控制 1.脉冲增量插补算法的进给速度控制 (1)软件延时法 例：设某数控系统的脉冲当量为δ=0.01mm，插补程序运行时间t程=0.1ms，若编程进给速度v=300mm/min，求调整时间。 (2)中断控制法 2.数据采样插补算法的进给速度控制 1.前加减速控制 （1）稳定速度与瞬时速度 （2）线性加减速处理 在机床启动、停止或在切削过程中改变速度时系统自动进行。 1）加速处理 2）减速处理 终点判别的计算 2.后加减速控制 （1）指数加减速处理 （2）直线加减速 快速进给时速度变化范围大，要求平稳性好 每次插补结束只产生一个行程增量，且以脉冲的方式发送给电机 电机为步进电机 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *