控制技术与系统-第四章 顺序控制(课件).pptVIP

2). 直线控制数控机床 除点到点的准确位置之外，还要保证两点之间移动的轨迹是直线，而且对移动的速度也要进行控制，以便适应随工艺因素变化的不同需要。 简易数控车床、数控镗铣床，一般有2?3个可控坐标轴，但同时控制的坐标轴只有一个。 * 3). 轮廓控制的数控机床 能够对两个或两个以上运动坐标的位移及速度进行连续相关的控制，因而可进行曲线或曲面的加工。 2轴控制，同时控制两个坐标 * 3)按控制器的结构来划分，有硬件数控和计算机数控；计算机数控(当前主要是微机数控)，可分为单微机系统和多微机系统。 早期：由数字逻辑电路来处理数字信息的，也就是硬件数控，习惯上称之为NC系统，十硬件数控因其功能少，线路复杂，可靠性低等缺点。 现代数控系统的主流是微机数控系统。 随着机械制造技术的发展，对数控系统提出了复杂功能、高进给速度和高加工精度等要求。随着微处理器的价格降低，多个微处理器在”’个数控系统中可以并行完成单个微处理器难以完成的复杂功能，而且速度快，有较高的性能价格比。基于功能、价格等因素权衡．多微处理器的数控系统得到了迅速发展。微机数控系统根据一·个系统中微处理器的多少，可分为单微机系统和多微机系统。 * 4)按功能水平来划分，可分为高、中、低(经济型)三类。 划分标准： (1)分辨力和进给速度 分辨力为10um．进给速度为8—15m／min为低挡；分辨力为lum，进给速度为15—20m／min为中挡；分辨力为0.1um，进给速度为15—20m／min为高挡。 (2)坐标联动功能 低挡最多2—3轴联动；中、高档联动轴为3—5轴以上。 (3)显示功能 低挡一般只有数码管显示或简单的CRT字符显示；中挡的CRT显示有图形功能；高档的一般有三维动态图形显示功能。 (4)通信功能 低挡数控系统一般无通信功能：中挡系统有Rs—232或DNC(直接数控)通信接口；高挡系统有MAP(制造自动化协议)等高性能通信接口，具有联网功能。 (5)主CPU档次 低挡数控系统一般采用8位或16位CPU， 中、高档系统采用32位以上的微处理器为主CPU (6) 进给伺服装置水平。 * 六、插补器 插补运算的任务就是在已知加工轨迹曲线的起点和终点间进行“数据点的密化”。 插补是在每个插补周期（极短时间，一般为毫秒级）内，根据指令、进给速度计算出一个微小直线段的数据，刀具沿着微小直线段运动，经过若干个插补周期后，刀具从起点运动到终点，完成轮廓的加工。 * 基本长度单位 以硬件为基础的NC系统中，数控装置采用了电压脉冲作为插补点坐标增量输出，其中每一脉冲都在相应的坐标轴上产生一个基本长度单位的运动、在这种系统中，一个脉冲P对应着一个基本长度单位BLU．可表示为： P＝BLU 在CNC系统中，信息以二进制形式编排、处理和存储。二进制的每一位Bit代表一个基本长度单位BLU，表示为 Bit＝BLU * 1. 插补方法的分类 硬件插补器 完成插补运算的装置或程序称为插补器 软件插补器 软硬件结合插补器 1）.基准脉冲插补 每次插补结束仅向各运动坐标轴输出一个控制脉冲，各坐标仅产生一个脉冲当量或行程的增量。脉冲序列的频率代表坐标运动的速度，而脉冲的数量代表运动位移的大小。基准脉冲插补的方法很多，如逐点比较法、数字积分法、脉冲乘法器等。 * 2）.数据采样插补 采用时间分割思想，根据编程的进给速度将轮廓曲线分割为每个插补周期的进给直线段（又称轮廓步长）进行数据密化，以此来逼近轮廓曲线。然后再将轮廓步长分解为各个坐标轴的进给量（一个插补周期的近给量），作为指令发给伺服驱动装置。该装置按伺服检测采样周期采集实际位移，并反馈给插补器与指令比较，有误差运动，误差为零停止，从而完成闭环控制。 数据采样插补方法有：直线函数法、扩展DDA、二阶递归算法等。 * 2 逐点比较法 早期数控机床广泛采用的方法，又称代数法、醉步伐，适用于开环系统。 1).插补原理及特点 原理：每次仅向一个坐标轴输出一个进给脉冲，而每走一步都要通过偏差函数计算，判断偏差点的瞬时坐标同规定加工轨迹之间的偏差，然后决定下一步的进给方向。每个插补循环由偏差判别、进给、偏差函数计算和终点判别四个步骤组成。 逐点比较法可以实现直线插补、圆弧插补及其它曲安插补。 特点：运算直观，插补误差不大于一个脉冲当量，脉冲输出均匀，调节方便。 * 插补步骤： 偏差判别 - 坐标进给 - 偏差计算 - 终点判断 走一步 - 比较一次 - 决定下 插补结束判断