第三章数字程序控制技术.pptVIP

本章主要内容 数字程序控制基础 逐点比较法插补原理 步进电机控制技术 主要应用场合及其特点 数字程序控制主要用于机床的自动控制。如用于铣床、车床、加工中心、线切割机以及焊接机、气割机等的自动控制系统中。 采用数字程序控制的机床叫做数控机床。 数控机床特点：能加工形状复杂的零件、加工精度高、生产效率高、便于改变加工零件品种等，它是实现机床自动化的一个重要发展方向。 3.1 数字程序控制基础 本节主要内容 数字程序控制原理 数字程序控制方式 开环数字程序控制 3.1 数字程序控制基础 世界上第一台数控机床是1952年美国麻省理工学院 (MIT) 伺服机构实验室开发出来的。主要动机是为了满足高精度和高效率加工复杂零件的需要。 用数控机床可以很容易地实现二维和三维轮廓零件的加工。 3.1.1 数字程序控制原理 曲线分段： 将图中曲线分为三段，分别为ab、bc、cd，然后把a、b、c、d四点坐标送给计算机。 （2）用插补计算求得线段基点之间的中间点坐标值。 3.1.1 数字程序控制原理 插补形式：直线插补、二次曲线插补两种。 直线插补：在给定的两个基点之间用一条近似直线来逼近。 二次曲线插补：在给定的两个基点之间用一条近似曲线来逼 近。常用二次曲线：圆弧、抛物线、双曲线 等。 3.1.1 数字程序控制原理 3.1.2常见的数字程序控制方式 ② 直线切削控制：（1）控制行程的终点坐标值，（2）刀具相对于工件平行某一坐标轴作直线运动，（3）运动过程中进行切削加工。需要这类控制的有铣床、车床、镗床、加工中心等。 3.1.2常见的数字程序控制方式 ③ 轮廓切削控制：轮廓切削控制的特点：控制刀具沿工件轮廓曲线不断地运动，并在运动过程中将工件加工成某一形状。 这种方式是借助于插补器进行的，插补器根据加工的工件轮廓，计算图纸坐标点之间的中间点，向每一坐标轴发出运动指令。 这类控制用于铣床、车床、磨床、齿轮加工机床等。 3.2 逐点比较法插补原理 本节主要内容 逐点比较法直线插补 逐点比较法圆弧插补 3.2 逐点比较法插补原理 逐点比较法特点： 逐点比较法是以阶梯折线来逼近直线或圆弧等曲线。 最大误差：一个脉冲当量。通过减小脉冲当量就能达到加工精度要求。 3.2.1 逐点比较法直线插补 3.2.1 逐点比较法直线插补 第一象限直线逐点比较法插补的原理 从直线的起点O出发，计算Fm, 当Fm≥0时，沿+x轴方向走一步； 当Fm 0时，沿+y轴方向走一步， 3.2.1 逐点比较法直线插补 (2) 简化偏差计算公式 ① 设加工点正处于m(xm,ym)点，当Fm≥0时，表明m点在OA上或OA上方，应沿+x方向进一步至(m+1)点，(m+1)点的坐标值为: 3.2.1 逐点比较法直线插补 实用偏差计算公式： 当Fm?0时：Fm+1=Fm-ye 当Fm0时：Fm+1=Fm+xe 图3.7为直线插补计算的程序流程图，该图按照插补计算过程的4个步骤即偏差判别、坐标进给、偏差计算、终点判断来实现插补计算程序。 3.2.2 逐点比较法圆弧插补 由图3.9第一象限逆圆弧AB可知 3.2.2 逐点比较法圆弧插补 ② 设加工点正处于m(xm,ym)点，当Fmo时，应沿+y方向走一步至(m+1)点，其坐标值为 3.3 步进电机控制技术 本节主要内容 步进电机的工作原理 步进电机的工作方式 步进电机控制接口及输出字表 步进电机控制程序 开关B断，C通，C相磁极吸引0,2号齿，使0,2号齿和C相磁极对齐，这时1,3号齿和A、B相绕组磁极产生错齿。 3.3.1 步进电机的工作原理 总结： 步进电机的工作过程： A相通电：A相磁极与0、2 号齿对齐； B相通电：B相磁极与1、3 号齿对齐； C相通电：C相磁极与0、2 号齿对齐； A相通电：A相磁极与1、3 号齿对齐； 本章小结 数字程序控制基础 数字程序控制原理 数字程序控制方式 开环数字程序控制 逐点比较法插补原理 逐点比较法直线插补 逐点比较法圆弧插补 步进电机控制技术 步进电机的工作原理 步进电机的工作方式 步进电机控制程序 习题辅导 3.3 若加工第一象限直线OA，起点O（0，0），终点A（11，7）。要求按逐点比较法插补进行列表计算；作出走步轨迹图，并标明进给方向和步数。 参照例3.1进行计算。 3.7 采用8255作