第四章 计算机数字程序控制技术071017VIP免费

InstituteofAdvancedManufactureEngineeringofZheJiangUniversity《计算机数字控制技术》第四讲第四讲计算机数字程序控制技术计算机数字程序控制技术主讲：王文2024年12月28日星期六InstituteofAdvancedManufactureEngineeringofZheJiangUniversity数字程序控制基本原理4.1逐点比较法直线插补4.2逐点比较法圆弧插补4.3其它插补算法4.4主要内容步进电机控制技术4.5InstituteofAdvancedManufactureEngineeringofZheJiangUniversity4.1.1引言4.1.2数字程序控制原理4.1.3数字程序控制方式4.1、数字程序控制基本原理InstituteofAdvancedManufactureEngineeringofZheJiangUniversity4.1、数字程序控制基本原理4.1.1引言数字程序控制：计算机根据输入的指令和数据，控制生产机械按规定的工作顺序、运动轨迹、运动距离和运动速度等规律自动地完成工作。•应用：车、铣、加工中心、线切割、焊接、气割等各类数字控制机床。•世界上第一台数控机床由MIT于1952年发明。•数控的发展NC(NumericalControl)CNC(ComputerNumericalControl)MNC(Micro-computerNumericalControl)Open-CNC(Open-architectureComputerNumericalControl)Soft-CNC(SoftwareComputerNumericalControl)•数控系统组成：输入装置＋输出装置＋控制器＋插补器InstituteofAdvancedManufactureEngineeringofZheJiangUniversity4.1、数字程序控制基本原理4.1.2数字程序控制原理对于图4-1，用计算机在绘图仪或加工中心上重现：•将曲线分成若干段，用直线或圆弧取代。•确定各分段点的坐标值。•确定各段的插补方式以及线段的起点和终点。•将插补运算中定出的各中间点，以脉冲信号形式控制x、y方向上步进。图4-1曲线分段InstituteofAdvancedManufactureEngineeringofZheJiangUniversity4.1、数字程序控制基本原理•图4-2是一段用折线逼近直线的插补线段，其中代表该线段的起点坐标值。代表终点的坐标值，则x方向和y方向应移动的总步数和为),(00yx),(eeyxxNyNxxxNex0yyyNey0图4-2直线分段逼近处理InstituteofAdvancedManufactureEngineeringofZheJiangUniversity4.1、数字程序控制基本原理4.1.3数字程序控制方式•点位控制（PointToPoint,PTP）只控制终止点坐标，不要求中间轨迹。如：钻床、镗床、冲床等•直线切削控制控制终止点坐标＋某一直角坐标轴。如：铣床、车床、磨床、加工中心•轮廓切削控制（ContinuousPath,CP）控制刀具沿工件轮廓曲线运动，并完成形状加工。如：铣床、车床、磨床、加工中心、复杂齿轮加工机床等。•开环数字程序控制与闭环数字程序控制InstituteofAdvancedManufactureEngineeringofZheJiangUniversity4.2、逐点比较法直线插补4.2.1引言4.2.2直线插补计算原理4.2.3终点判别方法4.2.4四象限的偏差判别及进给方向4.2.5直线插补程序流程InstituteofAdvancedManufactureEngineeringofZheJiangUniversity4.2、逐点比较法直线插补4.2.1引言•插补的定义根据给定的数学函数，诸如线性函数、圆函数或高次函数，在理想的轨迹或轮廓上的已知点之间确定中间点的方法。常用的基本线条有直线、圆弧、抛物线和螺旋线。•常用的插补方法逐点比较法、数字积分插补法和数据采样插补计算法。•逐点比较法原理画笔或刀具每移动一步，就进行一次偏差计算和判别。然后根据偏差的大小确定下一步的移动方向，使画笔或刀具始终紧靠理想线型运动，即”一点一比较，一步步逼近”。InstituteofAdvancedManufactureEngineeringofZheJiangUniversity4.2、逐点比较法直线插补4.2.2直线插补计算原理设如图4-3所示直线OP，将加工起点预先调整到坐标原点，以不超过一步（一个脉冲当量）的误差，沿直线OP进给到终点。直线上任一加工点满足关系：),(eeyxPeeiixyxy0eieiyxxy即图4-3直线插补判别函数区域图),(iiyxMInstituteofAdvancedManufactureEngineeringofZheJiangUniversity4.2、逐点比较法直线插补•若点在直线OP的下方,则•若点在直线OP的上方（或直线上）,则•取直线加工的偏差函数为•偏差函数是两组乘积之差，为提高插补速度，需简化，以简单的运算代替。图4-3直线插补区域图M0eieiyxxyMMFeieiMyxxyF...