进给速度和加减速控制35页PPT

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数控知识：插补原理与速度控制

⑷插补步骤
逐点比较法的直线插补过程，每走一步要进行以下四个步骤，具体如下： ①偏差判别根据偏差值确定刀具相对加工直线的位置。 ②坐标进给根据偏差判别的结果，决定控制沿哪个坐标进给一步，以接近直线。 ③偏差计算计算新加工点相对直线的偏差，作为下一步偏差判别的依据。 ④终点判别判断是否到达终点，未到达终点则返回第一步，继续插补，到终点，则停止本程序段的插补。终点判别可采用两种方法：一是每走一步判断Xi-Xe≥0及 Yi-Ye≥0是否成立，如成立，则插补结束否则继续。二是把每个程序段中的总步数求出来，即n=|Xe | + | Ye | ，每走一步n-1，直到n=0为止。
（二）数字增量（数据采样）插补算法
1.数字增量插补的特点数字增量插补也称数据采样插补，它为时间标量插补，这类插补算法的特点是插补运算分两步完成：第一步是粗插补：计算出插补周期内各坐标轴的增量值。第二步是精插补：根据采样得到的实际位置增量值，计算跟随误差，得到速度指令，输出给伺服系统，通常称为精插补。 ⑴粗插补它是在给定起点和终点的曲线之间插入若干个点，即用若干条微小直线段来逼近给定的曲线，这些微小直线段的长度ΔL相等且与给定的进给速度有关。由于粗插补在每个插补周期内之计算一次，因此每一微小直线段的长度ΔL与进给速度F和插补周期T的关系如下： ΔL=FT。粗插补在每个插补周期内计算出坐标位置增量值。
第四章插补原理与速度控制
第一节插补原理一、插补及其算法二、脉冲增量插补三、数字增量插补第二节刀具半径补偿一、刀具半径补偿的基本概念二、B功能刀具半径补偿计算三、C功能刀具半径补偿第三节进给速度和加减速控制一、开环CNC系统的进给速度及加减速控制二、闭环(或半闭环)CNC系统的加减速控制

数控车床的进给速度和加减速控制教学文案

余数处理程序框图如图所示。
以上进给速度的控制方法基本上都适用于数字脉冲增量法插补的CNC系统。
3、数据采样的CNC系统加减速控制加减速控制大多采样软件来实现，以便使系统
的速度控制更为灵活方便。前加减速控制：加减速控制可以在插补前进行。后加减速控制：加减速控制可以在插补后进行。
（1）前加减速控制前加减速控制是对编程的F指令值即合成速度进
行控制。首先要计算出稳定速度Fs和瞬时速度Fi。稳定速度——就是系统处于恒定进给状态时，
在一个插补周期内每插补一次的进给量。实际上就是编程给定F值（mm/min）在每个插补周期T（ms）的进给量。
考虑调速方便，设置了快速和切削进给的倍率开关，其速度系数设为K（％），可得Fs的计算公式为：
Fs 6T01K0F0(m 0 m /min)
稳定速度计算结束后，要进行速度限制检查，如稳定速度超过由参数设定的最高速度，则取限制的最高速度为稳定速度。
瞬时速度——就是系统每个插补周期的实际进给量。
当系统处于恒定进给状态时，瞬时速度Fi＝Fs；
当系统处于加速状态时，瞬时速度Fi<Fs；
当系统处于减速状态时，瞬时速度Fi>Fs；
位置计算是算出移动过程中的当前位置，以便确定位移是否达到降速点和低速点，并给出相应标志，若GD=10时到达降速点，GD=01时到达低速点。
2、时钟中断法按照程序计时法所计算的频率 f 值预置适当的
实时时钟，从而产生频率为 f 的定时中断。
CPU每接受一次中断信号，就进行一次插补运算并送出一个进给脉冲，这类似硬件插补那样，每次中断要经过常规的中断处理后，再调用一次插补子程序转入插补运算。
另外，要进行速度的换算：如实际给定的进给速度是Fp的整数倍时，就表示每次中断进行的插补次数；

第四章进给运动的控制

第四章进给运动的控制
ITSM / ITIL
第一节
• 1.半闭环伺服驱动装置的优点。
• 2. 步进驱动系统、直流伺服驱动系统和交流伺服驱动系统的优缺点。
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其数学模型间P140.
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（二）闭环位置控制的实现
• 光电编码器每转能输出数千个脉冲信号，脉冲信号通过计数器可以反映转角的位置。
步进电动机的最大静态转矩满足下式
M z (0.2 ~ 0.4)M jmax
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ITSM / ITIL
四、步进电动机控制
步进电动机驱动电路 • 完成由弱电到强电的转换和放大，将逻辑电平信号转换为电
• 降低切削速度 • 在轮廓交接处加入延时指令，增加误差修正时间 • 采用尖角过渡指令 • 使用自动升降速功能，改善动态性能差的驱动装置
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4.3 闭环数控系统进给运动控制及特性分析
一、闭环位置控制系统

FANUC高速高精度控制的调整步骤PPT专业课件

F A N U C L T D
伺服控制
前馈 (*4)
实现高速高精度控制如下调整伺服功能
CNC发出的指令
位置增益 (*5)
+ +
高速速度环
(*3)
消除机械共振
滤波器
(*2)
伺服控制中的伺服调整项目
(*1) 设定 HRV 电流控制 (HRV2 或 HRV3) (*2,*3) 调整消除机械共振滤波器并设定速度环路增益 (*4) 前馈调整 (*5) 位置增益调整
可以得到更高的速度环增益. • 电流环的高速响应是伺服系统总体执行性能提高的基础
速度环增益低
速度环增益高
Tuning - 11
伺服调整过程概述
F A N U C L T D
(*2),(*3) 消除机械共振滤波器调整和速度环增益设定
• 一些机床在特定的频率有很强的机械共振. • 消除机械共振滤波器的HRV滤波器除去振动有效. • 伺服指导的调整导航器功能用于调整 HRV 滤波器. • 也可以使用调整导航器功能设定更高的速度环增益全面提高伺服的执行性能.
• 通过使用调整导航器可以容易地调整 HRV 滤波器. • 调整导航器检测响应频率. • 调整导航器建议出推荐的HRV滤波器参数.
推荐的滤波器参数
Tuning - 23
F A N U C L T D
速度增益和HRV滤波器调整 (4)
设定滤波器后调整导航器可以看到频率响应特性曲线. 如果你想修改, 你能细微地调整滤波器.
前馈0%
前馈 100%
Tuning - 13
伺服调整过程概述
(*5) 位置增益调整
• 通过使用高速速度环响应可以设定高的位置增益. • 设定高的位置增益也可以用于减小误差. • 推荐设定值大于 50/sec, 只要能保证稳定性. • 考虑快速进给的稳定性决定位置增益的限制值.

高速加工中的加减速控制

高速加工中的加减速控制加减速控制是数控系统插补器重要组成部分，是数控系统开发关键技术之一。

数控加工目标是实现高精度、高效率加工，，要求数控机床反应快，各坐标运动部件能极短时间内达到给定速度，并能高速运行中快速准确停止预定位置，缩短准备时间；另要求加工过程运动平稳，冲击小。

，如何保证机床运动平稳前提下，实现以过渡过程时间最短为目标最优加减速控制规律，使机床具有满足高速加工要求加减速特性，是研究中一个关键问题。

一、加减速控制方式CNC装置中，保证机床起动或停止时不产生冲击、失步、超程或振荡，必须对进给电机脉冲频率或电压进行加减速控制，即机床加速起动时，保证加伺服电机上脉冲频率或电压逐渐增加，而当机床减速停止时，保证加伺服电机上脉冲频率或电压逐渐减小。

加减速控制控制系统中位置，加减速有前加减速和后加减速之分。

前加减速中加减速控制放插补器前面，后加减速中加减速控制放插补器后面，如图1所示。

图1 前加减速与后加减速前加减速控制对象是指令进给速度V，它是插补前计算出进给速度V′，然后进给速度进行插补，到各坐标轴进给量△X、△Y，最后转换为进给脉冲或电压驱动电机。

这种方法能够到准确加工轮廓曲线，但需要预测减速点，运算量较大。

后加减速控制算法放插补器之后，它控制量是各运动轴速度分量。

它不需要预测减速点，插补输出为零时开始减速，并一定时间延迟逐渐靠近程序段终点。

这种方法缺点是：它是对各运动轴分别进行控制，加减速控制后，实际各坐标轴合成位t不准确，引起轮廓误差，当轮廓中存急剧变化时，后加减速无法预见，会产生过冲。

二、加减速控制算法1. 直线加减速如图2所示，当前指令进给速度V′大于前一指令进给速度V时，处于加速阶段。

瞬时速度计算如下：V i+1=Vi+aT式中，a为加速度；T为插补周期。

此时系统以新瞬时速度V i+1进行插补计算，到该周期进给量，对各坐标轴进行分配。

这是一个迭代过程，该过程一直进行到Vi为稳定速度为止。

数控机床进给运动控制共96页PPT

61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学，如日中之光；志而好学，如炳烛之光。 ——刘向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好的教师是幸福，不如说好的教师是不幸。 ——海贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦。——杰纳勒尔·乔治·S·巴顿
数控机床进给运动控制
1、纪律是管理关系的形式。——阿法纳西耶夫 2、改革如果不讲纪律，就难以成功。
3、道德行为练，不是通过语言影响，而是让儿童练习良好道德行为，克服懒惰、轻率、不守纪律、颓废等不良行为。 4、学校没有纪律便如磨房里没有水。 ——夸美纽斯
5、教导儿童服从真理、服从集体，养成儿童自觉的纪律性，这是儿童道德教育最重要的部分。—— 陈鹤琴
谢谢！

数控技术教学课件——数控(2)

1、插补的方法
由于插补方法的重要性，不少学者都致力于插补方法的研究，使之不断有新的、更有效的插补方法应用于CNC系统，目前常用的各种插补算法大致分为两类：脉冲增量插补(行程标量插补) 和数字增量插补(时间标量插补、数据采样插补)。
2021/6/10
机械工程学院
第五章数控装置的轨迹控制原理
2、评价插补算法的指标
2021/6/10
机械工程学院
第五章数控装置的轨迹控制原理
（2）圆弧插补算法（内接弦线法）
第一象限顺圆，A、B为相邻两插补点。弦AB长ΔL，进给速度F，插补周期T，则： ΔL＝FT。（长轴：位置增量值大的轴）
X i 2 1 Y i 2 1 ( X i X i 1 ) 2 ( Y i Y i 1 ) 2 R 2
2021/6/10
机械工程学院
第五章数控装置的轨迹控制原理
2、数字积分法插补原理
数字积分法又称数字微分分析法DDA(Digital Differential Analyzer)。数字积分法具有运算速度快、脉冲分配均匀、易于实现多坐标联动及描绘平面各种函数曲线的特点，应用比较广泛。其缺点是速度调节不便，插补精度需要采用一定措施才能满足要求。
第五章数控装置的轨迹控制原理
在采用这类插补算法的CNC系统中，插补周期是一个很重要的参数，下面我们首先进行插补周期进行讨论，然后以时间分割插补法为例，具体介绍直线、圆弧的插补原理。
1、插补周期的选择
（1）插补周期与精度、速度的关系在直线插补时，这类插补算法是用小直
线段逼近直线，它不会产生逼近误差。在曲线插补（如圆弧）中，当用内接弦线逼近曲线时，其逼近误差为δ，它插补周期T、进给速度F以及与该曲线在该处的曲率半径ρ 的关系为：

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进给速度和加减速控制
51、山气日佳，飞鸟相与还。 52、木欣欣以向荣，泉涓涓而始流。
53、富贵非吾愿，帝乡不可期。 54、雄发指危冠，猛气冲长缨。 55、土地平旷，屋舍俨然，有良田美池桑竹之属，阡陌交通，鸡犬相闻。
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71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非