数控加工进给速度调节及程序控制方法
数控机床进给系统的速度调节方法

数控机床进给系统的速度调节方法随着科技的不断进步,数控机床在工业生产中的应用越来越广泛。
作为数控机床的核心部分之一,进给系统在加工过程中起到了至关重要的作用。
速度调节是进给系统中一个关键的技术,它决定了加工的效率和质量。
本文将介绍一些常用的数控机床进给系统的速度调节方法。
一、开环速度控制方法开环速度控制方法是最基本的速度调节方法之一。
它通过根据编程指令设置电机的旋转速度,来控制机床的进给速度。
当采用开环速度控制方法时,系统并不能实时获取到电机的实际速度信息,只能依靠设定的指令值进行控制。
虽然这种方法简单易行,但由于无法准确测量实际速度,容易出现误差累积和运动不稳定的问题。
二、封闭环速度控制方法为了解决开环速度控制方法存在的问题,人们提出了封闭环速度控制方法。
该方法在进给系统中增加了一个速度反馈装置,可以实时监测到电机的实际转速,并与编程指令进行比较,进行误差校正。
这种方法能够更准确地控制机床的进给速度,提高加工精度和稳定性。
然而,封闭环速度控制方法的成本较高,且对装置的精度要求较高,因此在实际应用中需要根据具体情况来选择。
三、前馈速度控制方法前馈速度控制方法是一种相对较为高级的速度调节方法。
它在封闭环速度控制方法的基础上,引入了前馈控制器。
前馈控制器通过分析工件表面的摩擦系数、切削力和惯性等参数,实时调整电机的转速,以实现更加精确和稳定的速度调节。
前馈速度控制方法能够有效避免由于惯性力和切削力变化而导致的速度波动,提高了机床的加工稳定性和效率。
四、自适应速度控制方法自适应速度控制方法是一种更为智能和高级的速度调节方法。
它通过模糊控制、神经网络或遗传算法等方法,实时根据机床运行状态和切削情况来自动调整速度控制参数,以实现最佳的加工效果。
自适应速度控制方法能够自动适应不同的工况和切削条件,提高了机床的加工稳定性和适应性。
然而,由于自适应速度控制方法的复杂性增加了控制系统的设计和实现难度,因此在实际应用中需要考虑成本和可行性。
数控机床操作面板图文详解

数控车床编程和操作(一)熟悉机床操作面板图3.1-1 GSK980T面板1.方式选择EDIT:用于直接通过操作面板输入数控程序和编辑程序。
AUTO :进入自动加工模式。
MDI:手动数据输入。
REF:回参考点。
HNDL:手摇脉冲方式。
JOG:手动方式,手动连续移动台面或者刀具。
置光标于按钮上,点击鼠标左键,选择模式。
2.数控程序运行控制开关单程序段机床锁住辅助功能锁定空运行程序回零手轮X轴选择手轮Z轴选择3.机床主轴手动控制开关手动开机床主轴正转手动关机床主轴手动开机床主轴反转4.辅助功能按钮冷却液润滑液换刀具5.手轮进给量控制按钮选择手动台面时每一步的距离:0.001毫米、0.01毫米、0.1毫米、1毫米。
置光标于旋钮上,点击鼠标左键选择。
6.程序运行控制开关循环停止循环启动MST选择停止7.系统控制开关NC启动NC停止8.手动移动机床台面按钮选择移动轴,正方向移动按钮,负方向移动按钮。
快速进给9.升降速按钮主轴升降速/快速进给升降速/进给升降速10紧急停止按钮(12)手轮(二)熟悉GSK980T数控系统的输入面板图3.2-1 GSK980T输入面板1.按键介绍(1)数字键(2)字母键数字/字母键用于输入数据到输入区域(如下图所示),系统自动判别取字母还是取数字。
图3.2-2(3)编辑键位参数,位诊断含义显示方式的切换。
消除输入到键输入缓冲寄存器中的字符或符号。
键缓寄存器的内容由CRT显示。
例:键输入缓冲寄存器的显示为:N001时,按(CAN)键,则N001被取消。
用于程序的删除的编辑操纵。
用于程序的修改的编辑操纵。
用于程序的插入的编辑操纵。
(4)页面切换键按下其键,CRT显示现在位置,共有四页[相对],[绝对],[总和],[位置/程序],通过翻页键转换。
程序的显示、编辑等,共有三页,[MDI/模],[程序],[目录/存储量]。
显示,设定补偿量和宏变量,共有两项,[偏置],[宏变量]。
显示报警信息。
数控机床加工速度调节方法

数控机床加工速度调节方法数控机床是一种先进的精密加工设备,广泛应用于各种工业领域。
为了满足不同材料加工的需求,调节加工速度变得尤为重要。
在本文中,我们将讨论数控机床加工速度调节的方法。
数控机床加工速度调节是指根据加工需求和材料特性,调整数控机床的进给速度和切削速度。
正确的速度调节可以提高加工质量、提高生产效率和工件表面质量,减少环境污染和能源消耗。
下面我们将介绍几种常见的数控机床加工速度调节方法。
首先,根据不同材料的硬度和切削性能,选择适当的切削速度。
切削速度通常由机床的主轴转速和刀具的直径决定。
硬度较低的材料可以选择较高的切削速度,而硬度较高的材料则需要较低的切削速度。
此外,切削速度还应根据刀具的材料选择,以确保刀具能够承受切削力和热量。
其次,合理调节进给速度。
进给速度是指工件在切削过程中前进的速度。
进给速度的大小直接影响着加工效率和工件表面质量。
一般来说,加工粗糙度要求较低的工件可以选择较高的进给速度,而加工精度要求较高的工件则需要较低的进给速度。
此外,进给速度还应根据切削深度、刀具和材料的切削性能进行调整,以确保加工过程的稳定性和安全性。
第三,合理选择切削方式。
数控机床通常可以采用不同的切削方式,如铣削、车削、钻削等。
不同的切削方式具有不同的特点和适用范围。
在实际加工中,应根据工件的形状、尺寸和材料特性选择合适的切削方式。
同时,根据所选切削方式的要求,调整相应的切削参数,如刀具的转速、进给速度等,以实现最佳的加工效果。
第四,利用合适的冷却润滑剂。
在数控机床加工过程中,适当的冷却润滑剂可以降低切削温度、减少摩擦、延长刀具寿命。
不同材料对冷却润滑剂的要求不同,在选择时应根据材料的特性进行合理搭配。
同时,冷却润滑剂的使用量要适中,过多或过少都会影响加工效果和工件表面质量。
最后,定期检查和维护数控机床。
合理使用和定期维护数控机床可以保证其稳定性和加工精度。
定期检查数控机床的主轴、导轨、传动装置、冷却系统等关键部件,及时发现并解决问题,以确保加工质量和安全性。
数控加工进给速度调节及程序控制方法

2 进给速度的控制方法分析
对 于 开 环 、闭 环 和 半 闭 环 等 不 同 类 型 的 机 床 数 控 系 统 ,进给速度的控制方法各有不同。在开环数控系统中, 机床坐标轴的运行速度通过调节发送到步进电动机驱动
的数控零件加工的效率和质量。文中解析了数控机床进给速度调节及其控制方法,介绍了华中数控中高档数控装置配置的
进给速度倍率修调模块硬件及软件实现方法。
关键 词 :数控加工;进给速度;进给倍率;插补运算;程序控制
中图分类号:TP 202.7
文献标志码:A
文章编号:10〇2-2333( 2017 )0 8 -〇089-03
命 及 生 产 效 率 密 切 相 关 。对 于 不 同 材 质 零 件 的 切 削 加 工 , 应结合加工机床的技术参数及零件粗糖度和精度的要 求 ,数控机床需要有较宽的进给速度调整范围供合理的 选 择 ,以满足加工工艺的要求。数控加工进给切削速度值
F 用 代码值设定及机床操作面板的进给倍率开关来调节,
数 控 加 工 过 程 中 ,根 据 切 削 加 工 工 艺 过 程 及 加 工 质
量 反 馈 ,实际进给速度通过机床操作面板的进给倍率开 关进 行 调 节 。因 此 ,进给轴实际的进给 速 度 ,是数控系统
基金项目:武汉市规划办“十三五”规划课题(2016C261)
F 按倍率开关对应的倍率值与数控加工程序中设定的 值
Limited Inc, Wuhan 430223, China)
Abstract: The control panel of the middle and high grade numerical control device is often equipped with a feed
数控加工过程中进给速率F的优化方法

这 是在 实际 中确 定 主轴 转 速 和 进 给速 率 的基 本 方法 。 设 刀 具 在 单 位 时 间 切 削 材 料 的 体 积 为 ( m / i) 某 一 时 刻 刀 具 的径 向切 宽 W( m rn , a mm) 轴 ,
化 可 以有效 提高 刀具 寿命 和切 削加 工效率 。
3 进 给 速 率 F的约 束 条 件 和 影 响 因子
根 据 进 给 速 率 F 调节 的原 理 , 在实 现 对 进 给速
进 给速率 : ff V= ,
( m mi) m / n
率 的调 节之 前 , 先 确 定 进 给 速 率 F的约 束 条 件 和 需 影 响 因子 。对进 给速 率 F的约束 条件如 下 。
:
因子主要有 : 刀具参数 : ① 刀具类 型 、 材料 、 直径 、 齿 数, 刀具最优切削速度 ; ②加工类型 : 粗加工 、 半精加 工、 精加工 ; ③工件材料 、 表面粗糙度 ; ④机床主轴转
速 ; 切削 深 度 、 削宽 度 。 ⑤ 切 影 响 因子 确定 了在 查 询数 据 库 时 所要 匹配 的条 件, 以及与 进 给速率 之 间存在 一 定 的关 系映 射 。
V × × × ( m mi) f n n m / n
在数 控程 序 中 s代 表 主 轴 转 速 , 代 表 进 给 速 F
率, 可令 :
S=n
会 发生 波动 , 果机 床 不 能 快 速 响应 变 化 , 能 会对 如 可 机 床或 刀具 造成 损 伤 。 机床 允 许 的 最 小进 给 速 率 变 化 量是 对机 床 响应性 能 的一 种衡量 。
数控车床的进给速度和加减速控制

(2)后加减速控制
放在插补后各坐标轴旳加减速控制为后加减速控 制。
这种加减速控制是对各运动坐标轴进行分别控制, 所以,可利用实际进给滞后于插补运算进给这一特点, 在减速控制时,只要到达运算终点就进行减速处理, 经合适延迟就能平稳地到达程序终点,无需预测减速 点。
后加减速控制旳规律实际 上与前加减速一样,一般 有直线和指数规律旳加减 速控制。
直线加减速控制使机 床起动时,速度按一定斜 率旳直线下降,如图。
指数加减速控制目旳是把机械设备起动或停止 时旳速度突变,变成随时间按指数规律上升和下降。
指数加减速度与时间旳关系为:
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
si
xe xi
1
cos
对于圆弧插补, si旳计算应按圆弧所 相应旳圆心角不不小 于及不小于π两种情 况进行分别处理,如 图。
不大于π时,瞬时
加工点离圆弧终点旳直
线距离越来越小,以MP
为基准,A点离终点旳距
离为:
si
MP 1
cos
ye yi
1
cos
不小于π时,设A点为圆弧AP旳起点,B点为离终 点P旳弧长所相应旳圆心角等于π时旳分界点,C点则 为不不小于π圆心角旳某一瞬时点。
式中T 为加减速时间参数; vc为稳定速度;v ( t )为
被控旳输出速度。
根据闭环、半闭环数控系统旳控制方式,可用 如图所示旳算法原理图来实现指数加减速控制。
图中Δt表达采样周期,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将每个采样周期旳输入速度 vc 与 输出速度 v 之差进行累加,累加成果一方面保存在 误差寄存器中,另一方面与1/T相乘,乘积作为目前 采样周期加减速控制旳输出速度 v 。同步 v 又反馈 到输入端,准备下一采样周期到来。
数控机床的加工流程与流程控制方法

数控机床的加工流程与流程控制方法数控机床是一种具有自动化控制系统的高精度机械设备,广泛应用于工业生产中的零部件加工。
在数控机床的加工过程中,流程控制方法起着至关重要的作用,它能够确保加工过程的准确性和高效性。
本文将介绍数控机床的加工流程以及常用的流程控制方法。
首先,数控机床的加工流程通常包括以下几个步骤:工件装夹、坐标系设定、加工参数设定、加工开始和结束等。
工件装夹是数控机床加工的第一步,它要求将待加工的工件安装在夹具上,并通过夹具固定。
夹具的选择和装夹的方式需要根据具体工件的形状和尺寸进行合理设计,以确保工件的稳定性和安全性。
坐标系设定是数控加工中的重要环节。
在加工过程中,需通过设定坐标系来确定工件的位置和运动轨迹。
通常采用的是绝对坐标系或者相对坐标系,具体选择则根据加工要求和工件形状决定。
加工参数设定是数控机床加工的关键步骤。
具体来说,是通过设定主轴转速、进给速度、切削深度、切削量等参数来控制刀具在工件上的运动轨迹和加工效果。
合理的加工参数设定可以有效提高加工质量和生产效率。
加工开始后,数控机床会根据预先设定的程序和参数自动进行加工操作。
数控机床能够实现多种加工方式,如铣削、钻削、车削等。
通过不同方式的组合和刀具的变换,使得加工过程更加灵活多样化。
当加工完成后,数控机床会自动结束加工操作,工件可以从机床上拆卸下来进行下一道工序的处理。
其中,加工精度的控制是数控机床加工的关键之一,需要通过精确的控制方法来确保工件的尺寸精度和表面质量的要求。
在数控机床的加工过程中,流程控制方法起着重要的作用。
常用的流程控制方法包括:顺序控制、循环控制、计数控制和插补控制等。
顺序控制是最常用的一种流程控制方法,它按照加工过程的顺序依次执行加工操作,每个操作执行完成后再执行下一个操作。
这种控制方法简单直接,适用于工件加工过程中的基本操作。
循环控制是指加工过程中需要重复执行的操作,它可以通过设置循环次数或者条件来控制循环的执行次数。
数控机床的加工参数调整方法

数控机床的加工参数调整方法数控机床是一种通过预先编程的方法来控制机床进行加工的设备。
在进行加工过程中,调整加工参数是非常重要的,它能够直接影响到加工质量、加工效率以及机床的寿命。
本文将介绍数控机床的加工参数调整方法。
首先,调整进给速度。
进给速度是指加工过程中工件在加工方向上的运动速度。
调整进给速度可以通过改变主轴转速或者改变进给倍率来实现。
当需要加工较硬的材料时,可以适当降低进给速度,这样可以减少加工过程中材料的切削压力,提高加工质量。
而在加工柔软材料时,可以适当提高进给速度,以提高加工效率。
其次,调整主轴转速。
主轴转速是指主轴每分钟转动的圈数。
不同材料和加工工艺需要不同的主轴转速。
通常情况下,材料越硬,需要的主轴转速就越低。
当需要进行精细加工时,主轴转速要尽可能地低,以确保加工精度。
而在进行粗加工时,可以适当提高主轴转速以提高加工效率。
第三,调整切削深度。
切削深度是指刀具每次切削时切削厚度的大小。
调整切削深度可以通过改变刀具进给量来实现。
在进行加工时,切削深度要适中,既不能太深也不能太浅。
如果切削深度太深,容易导致刀具断裂或者材料变形;而切削深度太浅,则会导致加工效率降低。
因此,正确调整切削深度非常重要。
此外,调整切削速度也是一种常见的加工参数调整方法。
切削速度是指刀具切削工件的线速度。
不同材料和刀具需要不同的切削速度。
通常情况下,材料越硬,切削速度就要越低。
通过调整切削速度可以控制刀具与工件接触的力和温度,从而提高切削质量。
除了上述方法,还可以通过调整进给率来进行加工参数的调整。
进给率是指刀具在单位时间内与工件之间的相对运动速度。
通过调整进给率可以改变切削过程中材料的切削速度和切削负荷,从而达到理想的加工效果。
总之,数控机床的加工参数调整方法多种多样,但它们都旨在提高加工质量和效率。
通过适当调整进给速度、主轴转速、切削深度、切削速度和进给率等加工参数,可以满足不同材料和工艺的加工需求。
在实际操作中,需要根据加工对象的特性和要求进行合理选择和调整,以达到最佳的加工效果。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
数控加工进给速度调节及程序控制方法龚东军;范有雄;王文江【摘要】中高档数控装置控制面板常配置有速度倍率修调旋钮,用于在数控机床加工过程中适当调节进给速度,以兼顾较高的数控零件加工的效率和质量.文中解析了数控机床进给速度调节及其控制方法,介绍了华中数控中高档数控装置配置的进给速度倍率修调模块硬件及软件实现方法.【期刊名称】《机械工程师》【年(卷),期】2017(000)008【总页数】3页(P89-91)【关键词】数控加工;进给速度;进给倍率;插补运算;程序控制【作者】龚东军;范有雄;王文江【作者单位】武汉软件工程职业学院,武汉430205;武汉软件工程职业学院,武汉430205;武汉华中数控股份有限公司,武汉 430223【正文语种】中文【中图分类】TP202.7在数控机床零件加工过程中,进给速度Vf是指刀具与工件之间沿切削进给方向的相对运动速度,即待加工面不断投入到切削的速度。
进给速度的大小与机床克服的切削力大小直接相关,对进给速度的控制不仅影响到加工零件表面粗糙度和精度,还与刀具和机床的使用寿命及生产效率密切相关。
对于不同材质零件的切削加工,应结合加工机床的技术参数及零件粗糙度和精度的要求,数控机床需要有较宽的进给速度调整范围供合理的选择,以满足加工工艺的要求。
数控加工进给切削速度值用F代码值设定及机床操作面板的进给倍率开关来调节,从而确定实际加工中的进给速度值,数控系统根据确定的速度值,完成位置控制插补计算,并输出与速度相应的脉冲频率源以驱动伺服控制装置。
根据数控机床ISO代码指令标准规定,加工程序中进给速度的设定有两种指令方式,即G94、G95。
G94指令指定刀具每分钟的进给量(单位为mm/min);G95指令指定数控机床主轴每转一周刀具的进给量(单位为mm/r)。
如数控加工程序段G94G01X10Y20F100,程序中编制刀具的进给速度为100 mm/min;数控加工程序段G95G01X10Z5F0.3,程序中编制刀具的进给速度为0.3 mm/r。
数控加工过程中,根据切削加工工艺过程及加工质量反馈,实际进给速度通过机床操作面板的进给倍率开关进行调节。
因此,进给轴实际的进给速度,是数控系统按倍率开关对应的倍率值与数控加工程序中设定的F值经过程序换算得出的。
CNC系统对进给速度的调节,根据PLC程序扫描倍率转换开关的状态位置,并经过PLC程序编码指令运算得到倍率值,此倍率值与F值乘积运算的结果被传送到插补运算控制器,进行插补运算,从而控制进给轴的实际运行速度。
数控系统通过插补运算控制各坐标轴运动时,还通过插补运算预处理程序自动对机床的进给运动速度进行加减速控制,以保证机床在启停过程中不产生冲击、失步、超程或振荡等。
在保证加工质量的前提下选择最大安全进给速度,以充分利用数控机床的潜能,提高生产效率,是高速高精加工中进给速度优化和伺服调整的主要目的。
对于开环、闭环和半闭环等不同类型的机床数控系统,进给速度的控制方法各有不同。
在开环数控系统中,机床坐标轴的运行速度通过调节发送到步进电动机驱动器的脉冲频率来实现,其速度计算方法是根据编程的F值与脉冲频率成正比关系确定。
在闭环和半闭环系统中,进给速度的计算采用时间分割思想,根据编程进给速度F值,计算出轮廓曲线在一个插补周期的进给量—轮廓步长(ΔL),以及各坐标轴的步长分量,之后再进行精插补速度控制。
闭环和半闭环数控系统插补周期越短,加工精度越高。
开环与闭环的进给速度控制计算方法略有不同。
2.1 开环驱动系统进给速度的控制方法开环数控系统多采用脉冲增量插补算法进行插补运算,其驱动系统一般选用步进电动机作为驱动元件,数控装置每输出一个脉冲,步进电动机就转过一定的角度,从而驱动机床坐标轴进给一定的距离—脉冲当量δ。
根据编程指令给定的进给速度,根据插补运算结果向各个坐标轴驱动器分配脉冲,即可控制机床各坐标轴的协调运动,相应脉冲的频率确定了机床坐标轴进给速度。
具体地,进给指令速度F(mm/min)与进给脉冲频率f的关系式如下:式中,δ为脉冲当量。
根据编程进给速度值F,可确定脉冲源发送频率f,使得机床坐标轴按要求的速度进给。
对于开环伺服驱动系统,各个进给轴分配的进给脉冲由脉冲增量插补运算结果直接确定。
按照确定的脉冲增量插补算法,调节不同的插补运算周期,亦可实现对进给速度的调节。
2.2 闭环和半闭环数控系统进给速度控制方法在闭环和半闭环数控系统中,通常采用数据采样插补法(又称“时间分割插补法”)进行插补运算。
通过时间分割插补法,将待加工轮廓曲线分割成按插补周期对应的轮廓步长,通过调节对应插补周期时间段内数控机床各坐标方向上的进给增量值,即可实现进给速度的控制。
具体地,根据编程指令速度F值(mm/min)和插补周期T(ms),根据公式ΔL=FT/60,可计算出每个插补周期的轮廓步长ΔL(μm),即一定时间(插补周期)内的多轴联动的合成进给量ΔL。
并由系统计算出下一个插补点的坐标轴运动增量值,例如Δx、Δy、Δz,从而可得出轮廓速度在各个坐标方向的分速度。
数据采样插补一般分为粗、精插补两步完成。
第一步是粗插补,在给定曲线的起点、终点之间插入若干个中间点,将曲线分割成若干个微小直线段,即用若干条微小直线段来逼近轮廓曲线。
第二步是精插补,对分割的微小直线段进一步进行数据点的密化工作,这一步相当于对直线的脉冲增量插补。
补充说明,数据采样插补在直线轮廓时,相当于把给定直线分成许多段小线段,时间分割插补阶段理论上无轨迹偏差。
在圆弧曲线轮廓时,通常用一段弦线来逼近圆弧曲线,这种近似逼近的方法理论上存在一定的小线段轨迹误差,插补周期越短误差越小,进给速度越小误差也越小。
3.1 脉冲增量插补的进给速度程序控制进给速度控制方法和所采用的插补算法密切相关。
在开环数控系统中,脉冲增量插补的输出形式是脉冲,其输出脉冲频率与进给速度成正比。
因此,可以通过控制插补运算的频率来控制进给速度,典型的程序控制方法常采用定时中断服务程序来实现。
根据数控加工程序中指令给定进给速度值F,按公式f=F/60δ可以求出对应的进给脉冲频率值,根据T=1/f可计算出两次插补运算后输出脉冲之间的时间间隔T,其值应大于CPU执行单次插补运算程序的时间T插补,根据系统内部时钟频率和事件间隔T值,进而换算出系统内部定时器(TIMER)的定时参数,使得系统CPU按定时器设定的时间T,进行定时中断插补运算服务程序。
定期器每发出一次中断申请信号,CPU执行一次中断服务程序,并在中断服务程序中完成一次插补运算并发出进给脉冲。
若根据需要调整定时器时间参数,即可调整控制进给速度。
采用定时中断程序控制的方法,使得数控装置的CPU可在两次插补运算的时间间隔内处理其他实时性要求不高的事项,如程序输入、译码、显示等。
输出进给脉冲频率由定时器定时常数决定。
时间常数的大小决定了插补运算的频率,也决定了进给脉冲的输出频率。
该方法控制进给速度比较精确,控制速度不会因为不同CPU主频的不同而改变,因此在很多数控系统中被广泛应用。
3.2 数据采样插补的进给速度程序控制在闭环和半闭环系统中,通常采用数据采样插补算法。
数据采样插补法根据编程给出的进给速度值F,计算出一个插补周期内合成速度方向上的插补进给量f插补。
式中:f插补为数控系统在稳定进给状态下的插补进给量,mm;F为加工程序中给定的进给速度,mm/min;T为插补周期,ms;K为倍率系数,包括进给倍率、快速倍率等。
上式中,设置了速度系统K来反映速度倍率的调节范围,可以便于速度调节,通常K取值在0~200%之间。
数控装置面板PLC程序扫描面板上的倍率开关状态,并将其编码为对应的具体倍率值,数控系统数据采样插补中断服务程序将倍率值作为倍率系数K代入上式中进行计算,可实现通过控制面板调节旋钮对数控机床速度倍率进行调节控制。
机床数控系统通常具备在一定比率范围内调整进给速度的功能,可在加工过程中根据实际情况及时手动调节进给速度。
例如,在数控机床自动或MDI运行方式下,当F代码编程的进给速度需要调整时,可手动旋转进给修调波段开关,修调程序中编制的进给速度F值。
目前,在华中HNC-8型数控装置配套机床控制面板及手持操作单元上均配置有速度修调旋钮,可以方便在数控机床加工过程中适当调整进给速度,此功能已是华中8型数控系统的标配。
在华中数控系统配置的机床控制面板上,选用台湾远瞻公司NDS系列模块化的数字式波段开关(Digital Code Rotary Switch),其波段段数可由双挡杆任意设置,采用二进制编码输出。
华中数控HNC-818A系统机床控制面板进给修调倍率面板局部截图,以及NDS系列模块化的数字式波段开关照片如图1所示。
对于图1控制面板上速度倍率旋钮,数控系统的PLC程序将不断采集其输出的波段开关信号,并对采集到的信号进行编码处理后,传送信号到CNC核心插补运算模块来实现对进给速度的调节。
具体地讲,数控系统中PLC程序检测到数控机床控制面板上倍率开关的状态,通过COD编码指令程序将对应设定相应的进给速度倍率值,通过PLC程序与CNC系统程序的接口将其值传送到数控系统核心的CNC插补运算程序,调节一个插补周期内在合成速度方向上的进给量(数据采样插补算法),进而调节机床各坐标轴的插补运算周期(脉冲增量插补算法),最终实现对数控机床进给速度的控制调节。
其信号控制信号逻辑关系如图2所示。
华中8型数控系统机床控制面板进给修调波段开关,其21档位的具体倍率值存放的寄存器表格如表1。
对于华中HNC-8数控系统,进给修调的档位以对应百分数保存在用户参数P8开始的21个P参数之中。
在梯形图中是使用COD功能模块根据波段开关的I/O输入档位编码状态进行转换,其具体的PLC梯形图程序如图3所示。
图3中所示PLC梯形图程序中关键点是,在PLC程序使用COD编码模块的编码运算功能,将波段开关的I/O输入状态档位转换为相应的倍率参数值,此倍率值与数控加工程序中编写的进给速度值F的乘积为实际的进给切削速度。
因此,调节进给修调旋钮的档位即可调整实际的进给切削速度。
【相关文献】[1]朱晓春.数控技术[M].3版.北京:机械工业出版社,2011.[2]叶伯生.计算机数控系统原理、编程与操作[M].武汉:华中理工大学出版社,1999.[3]翟玉山,杨旭静.一种面向进给速度优化的数控编程后置处理开发[J].机械制造,2007,45(6):45-47.[4]陈德存.数控加工中进给速度的优化方法研究[J].制造业自动化,2012,34(4):13-16.。