数控车床的进给速度和加减速控制.pptVIP

指数加减速控制目标是把机械设备起动或停止时的速度突变，变成随时间按指数规律上升和下降。 指数加减速度与时间的关系为： 加速时 v ( t ) = vc ( 1 – e - 1/T ) 匀速时 v ( t ) = vc 减速时 v ( t ) = vc e - 1/T 式中T 为加减速时间参数； vc为稳定速度；v ( t )为被控的输出速度。 根据闭环、半闭环数控系统的控制方式，可用如图所示的算法原理图来实现指数加减速控制。 图中Δt表示采样周期，其作用是每个采样周期进行一次加减速运算，对输出速度进行控制。 误差寄存器E将每个采样周期的输入速度 vc 与输出速度 v 之差进行累加，累加结果一方面保存在误差寄存器中，另一方面与1/T相乘，乘积作为当前采样周期加减速控制的输出速度 v 。同时 v 又反馈到输入端，准备下一采样周期到来。 前加减速控制的优点是不会影响实际插补输出的位置精度，而需要进行预测减速点的计算，花费CPU时间； 后加减速控制的优点则是无需预测减速点，简化了计算，但在加减速过程中会参数实际的位置误差，这当然仅仅是局部的。 服务理念中的“点点” ◆理解多一点 真情浓一点 ◆学习勤一点 品质高一点 ◆理由少一点 效率高一点 ◆处理问题灵活点 工作过程用心点 ◆对待同事宽容点 互相协作快乐点 数 控 技 术 第四章 计算机数控（CNC）系统 第四节 进给速度和加减速控制 数控机床的进给速度F指令值与加工精度、表面粗糙度和生产率有着密切关系。对于不同轮廓尺寸、不同材料、不同技术要求的零件，对其切削进给速度有不同的要求，一般要求进给速度稳定、有一定的调速范围，且起动迅速，停止准确。 两种进给速度单位：mm / min ； mm / r 。 前者设有F值的手动调节倍率开关，以%表示。而后者用于螺纹加工，它必须与主轴转速有关，因为装有与主轴同步的主轴脉冲发生器。 CNC系统对速度控制是通过对插补速度控制来实现。对进给速度处理，一般可分为进给速度计算和进给速度调节（或控制）两部分，而进给速度计算因数控系统的不同而异。 一、进给速度计算 1、开环系统 在开环系统中，坐标轴运动速度是通过控制输出给步进电机脉冲的频率来实现的。 每输出一个脉冲，步进电机就转过一定角度，驱动坐标轴进给一个距离，即 ? mm / 脉冲（脉冲当量）。 插补程序根据零件轮廓尺寸和F指令值向各个坐标轴分配脉冲序列，其中脉冲数提供了位置指令值，脉冲频率确定了坐标轴进给的速度。 两轴联动各坐标轴进给速度： 要进给速度稳定，故要选择合适的插补算法，以及采取稳速措施。 2、闭环和半闭环系统 在这种系统中采用数据采样插补方法时，根据编程的F值，将轮廓曲线分割为插补周期，即迭代周期的进给量——轮廓子步长法。 速度计算的任务是：当直线时，计算出各坐标轴的插补周期的步长；当圆弧时，计算步长分配系数（角步距）。 （1）直线插补的速度计算 直线插补的速度计算是为插补程序提供各坐标轴在同一插补周期中的运动步长。 一个插补周期的步长为： 式中：F——编程给出的合成速度（mm / min） T——插补周期（ms） ?L——每个插补周期子线段的长度（ ? m） x、y轴在一个插补周期中的步长为： 式中?为直线与x轴夹角 （2）圆弧插补的速度计算 圆弧插补的速度计算任务是计算步长分配系数。 坐标轴一个插补周期的步长为： 式中：R——圆弧半径（mm) ii-1、 jj-1——圆心相对于第 i –1 点的坐标值（mm） ?i——第 i 点与第 i –1 点连线与 x 轴的夹角（圆弧某点切线方向，即进给速度方向与X轴夹角） ?——步长分配系数 ?与圆弧上一点的值的乘积可以确定下一插补周期的进给步长。 二、进给速度控制 CNC系统中进给速度控制方式： 软件控制 采用——程序计时法（程序延时法）。 软件与接口控制 采用——时钟中断法、 v/ΔL积分器法（适于采用DDA或扩展DDA插补中的稳速控制）。 1、程序计时法（程序延时法） 其过程是： (1)计算出每次插补运算所占用的时间； (2)由给定的F值计算出相应的进给脉冲间隔时间； (3)由进给脉冲间隔时间减去插补运算时间，得到每次插补运算后的等待时间，由软件实现