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數(shù)控機(jī)床的工作原理 數(shù)控機(jī)床的工作原理數(shù)控機(jī)床的工作原理 圖1 數(shù)控機(jī)床的工作原理圖2 一段曲線的1.1 數(shù)控系統(tǒng)的工作過(guò)程 1)輸入:零件加工程序一般通過(guò)DNC從上一級(jí)計(jì)算機(jī)輸入而來(lái)。2)譯碼:譯碼程序?qū)⒘慵庸こ绦蚍g成計(jì)算機(jī)內(nèi)部能識(shí)別的語(yǔ)言。3)數(shù)據(jù)處理:包括刀具半徑補(bǔ)償、速度計(jì)算以及輔助功能的處理。4)插補(bǔ):是在已知一條曲線的種類、起點(diǎn)、終點(diǎn)以及進(jìn)給速度后,在起點(diǎn)和終點(diǎn)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)點(diǎn)的密化。5)伺服輸出:伺服控制程序的功能是完成本次插補(bǔ)周期的位置伺服計(jì)算,并將結(jié)果發(fā)送到伺服驅(qū)動(dòng)接口中去。1.2 數(shù)控系統(tǒng)的插補(bǔ)原理簡(jiǎn)介什么是插補(bǔ)?為什么要進(jìn)行插補(bǔ)?插補(bǔ):在實(shí)際加工中,用一小段直線或圓弧去逼近(擬合)零件輪廓曲線,即直線或圓弧插補(bǔ)。插補(bǔ)的任務(wù):就是根據(jù)進(jìn)給速度的要求,在輪廓起點(diǎn)和終點(diǎn)之間計(jì)算出若干個(gè)中間點(diǎn)的坐標(biāo)值。2.現(xiàn)代CNC系統(tǒng)插補(bǔ)的實(shí)現(xiàn)方法(1)由硬件和軟件的結(jié)合實(shí)現(xiàn);(2)全部采用軟件實(shí)現(xiàn)。3.插補(bǔ)算法分類:目前應(yīng)用的插補(bǔ)算法分兩大類:脈沖增量插補(bǔ)、數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)(1)脈沖增量插補(bǔ):每次插補(bǔ)的結(jié)果僅產(chǎn)生一個(gè)行程增量,以一個(gè)個(gè)脈沖的方式輸出給步進(jìn)電機(jī)。如逐點(diǎn)比較法和數(shù)字微分分析器 (Digital Differential Analyzer 簡(jiǎn)稱:DDA) 方法圖3 開(kāi)環(huán)數(shù)控系統(tǒng)(2)數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ) (或稱:時(shí)間分割法)適合于閉環(huán)和半閉環(huán)控制系統(tǒng)。1)插補(bǔ)原理:它是把加工一段直線或圓弧的整段時(shí)間t細(xì)分為許多相等的時(shí)間間隔,即:?jiǎn)挝粫r(shí)間間隔(插補(bǔ)周期T)。每經(jīng)過(guò)T進(jìn)行一次插補(bǔ)計(jì)算,直到加工終點(diǎn)(如圖2所示)。2)特點(diǎn):插補(bǔ)運(yùn)算分兩步完成:第一步:粗插補(bǔ),第二步:精插補(bǔ)。 粗插補(bǔ):在給定的起點(diǎn)和終點(diǎn)的曲線之間插入若干個(gè)點(diǎn)用若干條微小直線段來(lái)逼近給定曲線,每小段直線長(zhǎng)度L(即步長(zhǎng))相等,并與進(jìn)給速度V有關(guān),加工一小段直線的時(shí)間為一個(gè)插補(bǔ)周期T,則L=VT。每經(jīng)過(guò)一個(gè)插補(bǔ)周期就進(jìn)行一次插補(bǔ)計(jì)算,算出在該插補(bǔ)周期內(nèi)各坐標(biāo)的進(jìn)給量,邊計(jì)算,邊加工。精插補(bǔ):在粗插補(bǔ)時(shí)算出的每條微小直線段上,再做“數(shù)據(jù)點(diǎn)的密化”工作。 4.逐點(diǎn)比較法舉例 (1)逐點(diǎn)比較法 就是每走一步都要將加工點(diǎn)的瞬時(shí)坐標(biāo)同規(guī)定的圖形軌跡相比較,判斷其偏差,然后決定下一步的走向;如果加工點(diǎn)走到圖形外面去了,就要向圖形里面走;如果加工點(diǎn)在圖形里面,就要向圖形外面走(如圖4所示)。圖4 逐點(diǎn)比較法圖5 逐點(diǎn)比較法直線插補(bǔ)(2)逐點(diǎn)比較法直線插補(bǔ)插補(bǔ)

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