数控机床各组成部分结构及控制原理.ppt

2 数控机床各组成部分的结构及其控制原理
数控系统的控制原理
计算机数控装置

数控机床的进给伺服系统
数控机床的主轴驱动及其机械结构
可编程序控制器在数控机床上的应用
课程内容
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数控系统的控制原理
一、总体结构及各部分功能
三部分:
微机及其相应的I/O设备
外部设备
机床控制及其I/O通道
框图:
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C装置的插补原理
插补的任务:根据进给速度,在轮廓的起点和终点之间计算出若干个中间点的坐标。
插补算法分两大类:
脉冲增量插补:逐点比较法、数字积分法。特点:每次插补后产生一个行程增量,脉冲当量驱动步进电机(开环)
数据采样插补:时间分割法。特点:进行粗插补和精插补(闭环)
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逐点比较法
基本思路:被控对象在按要求的轨迹进行运动时,每走一步都要和规定的轨迹比较一下,由比较的结果决定下一步移动的方向。
每走一步完成四个节拍:
偏差判别
进给
偏差计算
终点判别
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直线插补
1. 偏差函数的选择
动点坐标N(x,y),起点坐标O(0,0),终点坐标E(Xe,Ye)
直线方程:Y/X=Xe/Ye -=0,
令
F称为偏差函数
0
N(x,y)
E(Xe,Ye)
X
Y
5
2. 偏差计算和进给
F≥0,则进给+x
若
F<0,则进给+y
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用递推法简化计算方法
7
3. 终点判别
坐标计数法
长边坐标计数法
8
偏差判别
进給
偏差计算
判终
J=8-1=7
J=6
J=5
J=4
J=3
J=2
J=1
J=0
4. 举例
若加工第一象限直线OE,起点为O(0,0),终点为E(5,3)。按逐点比较法进行插补计算,并作出插补轨迹图。
E(5,3)
O
Y
X
Y
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逐点比较法的合成进给速度
合成进給速度
比值的最大值为1,最小值为
(1~)
加工速度若恒定,则表面质量以1~,
对一般机床可以满足。
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