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经济型数控车床进给伺服系统设计 经济型数控车床进给伺服系统设计

格式:word 上传:2022-06-25 15:43:07

《经济型数控车床进给伺服系统设计》修改意见稿

1、“.....它是种最早的插补算法,该法的原理是系统在控制过程中,能逐点的计算和判别运动轨迹与给定轨迹的偏差,并根据偏差控制进给轴向给定轮廓靠近,缩小偏差,使加工轮廓逼近给定轮廓。逐点比较法是以折线来逼近直线或圆弧曲线的,它与规定的直线或圆弧之间的最大误差不超过脉冲当量,因此,只要将脉冲当量取得足够小,就可以达到精度要求。逐点比较法的直线插补及其程序设计逐点比较法的直线插补经济性数控系统中,刀具的二坐标方向常按迪卡尔坐标系建立与分析。在迪卡尔坐标系中,轴把个平面化分为四个象限。若在插补过程中,只允许沿个坐标轴的方向上单独进给脉冲,即插补所得的中间点的位置可以向四个坐标轴方向中任个方向移动,来逼近要求的线型,称为四方向插补。若在插补过程中,除允许四个坐标方向进给外,允许两个坐标上同时进给脉冲,即允许任作为进给方向外,还允许与,与,与......”

2、“.....来逼近要求的线型,这种插补成为八方向插补。般而言,采用八方向插补方法加工出来的工件质量要高些。现已四方向插补方法介绍各种插补方法和程序设计。其原理是计算机在控制加工轨迹过程中,逐点计算和判别加工偏差以控制坐标进给方向,从而按规定的图形加工出合格工件。这种插补方法的特点在于每控制机床坐标走步时都要完成四个工作节拍,即Ⅰ偏差判别。判别加工点对规定几何轨迹的偏离位置,然后决定拖板的走向Ⅱ进给。控制坐标工作台进给步,向规定的轨迹靠拢,缩小偏差Ⅲ偏差计算。计算新的加工点对规定轨迹的偏差,作为下步判别走向的依据Ⅳ终点判断。判别是否到达程序规定的加工终点,若到达终点,则停止插补,否则再回到第拍。如此不断的重复上述循环过程,就能加工出所要求的轮廓形状。第象限直线插补方法加工偏差计算与进给如图所示,设要在平面第象限内加工以坐标原点为起点,以......”

3、“.....与坐标轴的夹角为,对于时刻加工点的坐标直线起点到加工点的连线与轴的夹角为。若,表示加工点在规定直线上的上方,为了缩小偏差,应控制拖板沿方向给步若,表示加工点在规定直线上的下方,同样为了缩小偏差,应控制拖板沿方向给步对于,表示加工点在规定直线上,为了继续工作,也必须控制拖板走步。如果把这种情况归纳在第种情况,则应向方向走步。有三角函数可知比较与的大小只要比较与的大小即可,故由于在同象限内同号,所以。这样,比较与的大小就归结为比较和的大小。因此取,作为直线加工偏差公式。当加工点,在直线上时当加工点,在直线上方时当加工点,在直线下方时这里,的值为偏差。偏差计算按上述偏差计算公式进行插补计算,既要做般的乘法运算,又要做减法运算,比较麻烦。为了简化计算,将判别式中的乘法运算过程变为加减运算过程。这种方法的特点还在于每走步......”

4、“.....这种方法称为递推法。若加工点,在直线上方或在直线上即,,则沿轴正向发进给脉冲,使加工点移动步至点得所以,点的偏差若点在直线下方,即,,那么应向轴正向发进给脉冲,使加工点到达点,得,于是由上述偏差计算的递推算式中可看出,新加工点的偏差值完全可以用前加工点的偏差值的推出来。综上所述,第象限偏差公式与进给关系如下表所示进给计算进给计算终点判别如果加工点到达直线终点,时,必须自动停止进给。因此,在插补过程中,每走步在计算偏差的同时还要进行次终点判断,以确定是否到达加工终点。如果没有到达终点,就继续作插补运算。如果已到达加工终点,就必须自动停止插补运算,发出停机信号或换新程序段输入信号。判别终点的方法通常有两种是利用终点二坐标值之和作为判别终点的依据......”

5、“.....上面说的是第象限的插补运算,其它三象限的可以仿照第象限获得,区别只在于控制进给运动方向不同。直线插补的程序设计由表可知,直线插补是和线型加工偏差及进给方向有关。直线插补的主程序图件图纸。程序应用说明如下线型进给偏差计算进给偏差计算设端口为输出状态,其中口控制方向步进电机,口控制方向步进电机,步进电机均采用五相十拍。数据单元设与均小于,单元放单元放为向步进电机控制码首址,为向步进电机控制码首址。控制状态标志中,分别为向步进电机转停控制位,位停,为转分别为项的正反转控制位,位反转,为正转。逐点比较法的圆弧插补及其程序设计如果知道了圆心坐标半径始点和终点坐标值,就可以唯的画出段圆弧。因此,当圆心在笛卡尔坐标系的原点时,只需给出始点坐标终点坐标这段圆弧也就做出来了,此时的圆弧半径可算出。第象限圆弧插补方法偏差判别设要加工的圆弧属于逆圆弧,其圆心在坐标原点......”

6、“.....。圆弧把第象限分为两个区域表示圆外区域,表示圆内区域。当时刻的加工点坐标为,时,则其点相当于圆弧的偏离位置可视落在或区域内来区别,于是有区域点在点在圆弧上区域点在式中为圆弧半径。若令则有区域点在点在圆弧上区域点在式称为圆弧插补判别式。进给为了使加工点逼近理想圆弧,对于逆圆弧的加工,当时,应控制刀尖沿方向走步当或,由上分析,应向方向走步,移到新加工点,那么有。此新点的偏差计算为当任时刻的加工点在圆内,坐标为,时,即业设计的目的所在。虽然毕业设计内容繁多,过程繁琐但我的收获却更加丰富。各个部分方案的确定,各种部分的选用标准,我都是随着设计的不断深入而不断熟悉并学会应用的。本次设计,是在科学技术和社会生产的不断发展......”

7、“.....数控机床经济型改造,实质是机械工程技术与微电子技术的结合。经改造后的机床加工的精度效率速度都有了很明显的提高,正好适合我国现在经济水平的发展要求。设计中,主要确定改造的整体方案并对各部分进行具体的设计,为真正的数控机床的设计提供了些技术支持和经验。致谢及声明本课题在研究过程中得到副教授的悉心指导。董老师多次询问研究进程,并为我指点迷津,帮助我开拓研究思路,精心点拨热忱鼓励。董老师丝不苟的作风,严谨求实的态度,踏踏实实的精神给以终生受益无穷之道。从开始进入课题到论文的顺利完成,有多少可敬的师长同学朋友给了我无言的帮助,在此感谢所有关心和帮助过我的人们,请接受我诚挚的谢意,本人郑重声明所呈交的学位论文是本人在指导老师的指导下,独立进行研究工作所取得的结果,对于文中采用的内容,已在论文中注明,所设计的所有成果全部归属于山东理工大学......”

8、“.....,应向方向进给步,移到新点,,那么有。此时新点的偏差计算为上面二式中,为进给的老偏差,为进给前那点的坐标值。同样的分析方法,可获得顺圆加工情况下的递推公式,如下表。弧形进给偏差计算进给偏差计算逆圆弧顺圆弧终点判断圆弧插补的判别终点的方法,与直线插补的判别终点的方法样......”

9、“.....所不同的是总步数计算要取终始两点坐标值之差的绝对值。圆弧插的程序设计根据逐点比较法的特点和圆弧插补的规律,可概括出圆弧插补程序的流程图,如图纸所示。步进电机运行程序控制设计只要给步进电机各项绕组按规定的控制模型输出时序脉冲,步进电机就能按定的方向转动。在数控技术中,经常要求步进电机工作时随时改变运动方向,才能满足机械加工的需要。步进电机运行控制程序设计的主要任务是判断运动方向,按顺序送出控制脉冲,判断所要的脉冲是否送完。下面以三相六步步进电机为例,用单片机两种汇编语言说明步进电机运行控制程序的设计方法。单片机汇编程序设计根据图纸上的步进电机控制程序框图程序图,编制单片机汇编语言程序如下略经济型数控车床控制部分的软件设计采用模块化。经济型数控软件部分设计模块组成同硬件控制系统,可以采用不同的软件结构和编程方法......”

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