数字控制技术.

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数字化控制技术

数字化控制技术

1.数字化控制技术编辑本义项数控技术求助编辑百科名片术。

它所控制的通常输,奠定了现代计算机,包括计算机数字控制系统的基础。

数控技术是与机床控制密切结合发展起来的。

1952年,第一台数控机床问世,成为世界机械工业史上一件划时代的事件,推动了自动化的发展。

数控机床现在,数控技术也叫计算机数控技术,目前它是采用计算机实现数字程序控制的技术。

这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的控制功能。

由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置,使输入数据的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现,均可以通过计算机软件来完成。

编辑本段数控技术的发展趋势数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,他对国计民生的一些重要行业(IT、汽车、轻工、医疗等)的发展起着越来越重要的作用,因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。

从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看,其主要研究热点有以下几个方面。

1.高速、高精加工技术及装备的新趋势效率、质量是先进制造技术的主体。

高速、高精加工技数控机床工作流程术可极大地提高效率,提高产品的质量和档次,缩短生产周期和提高市场竞争能力。

为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一,国际生产工程学会(CIRP)将其确定为21世纪的中心研究方向之一。

在轿车工业领域,年产30万辆的生产节拍是40秒/辆,而且多品种加工是轿车装备必须解决的重点问题之一;在航空和宇航工业领域,其加工的零部件多为薄壁和薄筋,刚度很差,材料为铝或铝合金,只有在高切削速度和切削力很小的情况下,才能对这些筋、壁进行加工。

近来采用大型整体铝合金坯料“掏空”的方法来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件通过众多的铆钉、螺钉和其他联结方式拼装,使构件的强度、刚度和可靠性得到提高。

这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。

数字化控制技术在制造业中的应用

数字化控制技术在制造业中的应用

数字化控制技术在制造业中的应用随着信息技术的发展,数字化控制技术在制造业中的应用正日益广泛。

数字化控制技术,是指利用计算机、传感器、控制器等技术手段,将机械、电子、信息等各种控制手段进行整合和协调,实现对制造工艺和产品的控制、监测和优化,提高生产效率和品质。

在数字化控制技术的不断推进下,制造业的生产方式和模式正在发生深刻的变革。

数字化控制技术的应用,主要体现在以下几个方面:一、数字化控制设备技术的应用数字化控制设备技术是数字化制造的基础。

数字化控制设备技术包括数控、PLC、激光加工等。

这些技术已经广泛应用于机床、机器人、钣金加工等生产设备中。

这些设备可以通过专业软件进行编程,精确地控制机床的动作,实现高速加工和高精度加工。

此外,数字化控制设备技术还可以实现设备自动化、集成化、物联网化等,进一步提高设备生产效率和利用率。

二、数字化工厂建设的应用数字化工厂建设是制造业数字化转型的核心技术之一。

数字化工厂建设包括信息化平台建设、工业自动化、生产线智能化等。

数字化工厂建设可以实现生产过程的数字化、可视化和智能化,从而实现生产过程的透明化、可控化,提高生产设备的自动化水平和企业的管理水平。

三、数字化制造技术的应用数字化制造技术是数字化生产的核心技术之一,包括数字化设计、数字化工艺、数字化制造、数字化检验等。

数字化制造技术可以实现设计、工艺、制造、检验等各环节的数字化,并基于数字化数据实现产品质量的控制和管理。

数字化制造技术可用于任何产品的生产领域,包括机械、电子、航空航天、军工等。

数字化控制技术将打破传统的生产模式,推动制造业向智能化、高度自动化的方向发展。

数字化控制技术的应用,将改变制造业的生产方式和模式,提高生产效率和产品质量。

随着制造业数字化转型的加速,数字化控制技术的应用前景也十分广泛。

电力电子电路中的数字化控制技术

电力电子电路中的数字化控制技术

电力电子电路中的数字化控制技术摘要:由于科学技术的不断发展,在现阶段,中国的电力电子电路已被广泛使用并具有较高的安全保证。

当前使用的电力电子电路主要由主电路控制电路组成。

其中,主电路负责能量的传输,控制电路根据启动信号执行主电源开关的开/关控制,然后执行电路输出。

当前,中国电力电子电路的发展还不完善,工作频率低,对动态响应的理解以及电路功率的不足等问题严重阻碍了中国电力电子电路的发展。

因此,本文将探讨通过在新情况下将数字控制技术应用于电力电子电路的好处,以便为相关研究人员提供参考。

关键词:电力电子电路;数字化控制;技术模拟控制方法主要用于发射功率电子技术。

但是,在新的情况下,电力电子电路主要采用数字控制技术,并使用数字控制技术来代替模拟控制断开连接,有些是传统的模拟调节器(例如温度)难以克服的,不仅可以消除缺点,而且可以改善它。

良好的参数调节帮助,全面提高了系统的安全性和可靠性。

电力电子电路技术用于电力领域,即在一定条件下利用电力电子设备控制和转换电能。

从转换功率的角度来看,通常为1W到1GW,这与信息和电子技术有很大不同。

信息和电子技术是对电子技术的模拟,用于计算机信息处理,而电源和电子技术则将电能转换为电能。

在新情况下,数字控制技术可以代替传统的模拟控制,消除了温度源的偏移,并简化了诸如可变参数的调整,使数字控制技术对于电力电子电路更加安全,大大提高了可靠性。

1.在电力电子电路中运用单片机进行调控单片机是电力电子电路的单片机,表面上是逻辑功能芯片,但是在一定条件下,可以将计算机的集成系统集成到一个芯片中。

可以说微芯片可以创造计算机,微芯片不仅具有体积小,重量轻的优点,而且还为计算机软件的开发和应用提供了完整的原理,并且是用于详细学习计算机结构和操作原理的单片机。

在使用电力电子电路时,单片机主要作用于电路中电压和电流的计算和调整,直接影响整个电路系统的运行。

双调节控制高频PWM控制是在电力电子电路数控技术中真正实现的,从特定的角度来看,单片机千分尺的应用可以缓解或解决PWM的高频与精度之间的矛盾。

工业电气自动化中的数字技术应用研究

工业电气自动化中的数字技术应用研究

工业电气自动化中的数字技术应用研究数字技术是工业电气自动化中至关重要的一部分,它在工业生产和控制过程中有着广泛而重要的应用。

本文将探讨数字技术在工业电气自动化中的应用研究。

1. 数字信号处理:数字信号处理技术是工业电气自动化中不可或缺的一项技术。

通过对传感器采集到的模拟信号进行数字化处理,可以提高信号的稳定性和准确性。

数字信号处理技术广泛应用于工业过程控制、故障诊断、数据采集和分析等方面。

2. 数字控制技术:数字控制技术是现代工业电气自动化系统中的核心技术之一。

通过数字控制器对工业生产设备进行控制,可以实现精确控制和灵活调整,提高生产效率和质量。

数字控制技术在工业机械加工、电力系统控制、自动化装配线等领域得到了广泛应用。

3. 数字信号传输技术:数字信号传输技术是实现工业电气自动化中信号传输的重要手段。

传统的模拟信号传输容易受到干扰和衰减,传输距离有限。

而数字信号传输技术可以实现远距离、高速率的信号传输,并具备较强的抗干扰能力。

数字信号传输技术在工业通信网络中得到广泛应用,如以太网、嵌入式网络等。

4. 数字仿真技术:数字仿真技术是工业电气自动化中重要的研究内容。

通过建立物理模型,利用计算机进行仿真实验,可以精确模拟工业过程和系统的动态行为。

数字仿真技术可以用于工艺流程优化、系统性能分析、控制算法设计等方面,为工业电气自动化提供重要的理论和实验依据。

5. 工业物联网技术:工业物联网技术是工业电气自动化中新兴的研究方向。

通过将传感器、执行器等设备与互联网进行连接,实现设备之间的信息交互和共享,可以实现智能监测、远程控制和数据分析等功能。

工业物联网技术在工业自动化智能化、效率提升和质量管理等方面具有广阔的应用前景。

数字技术在工业电气自动化中具有广泛而重要的应用研究价值。

通过对数字信号处理、数字控制技术、数字信号传输技术、数字仿真技术和工业物联网技术等方面的研究,可以实现工业生产的智能化、自动化和高效化,提高生产效率和质量,为工业发展提供支持。

数字化控制技术在制造业中的应用

数字化控制技术在制造业中的应用

数字化控制技术在制造业中的应用数字化控制技术是指通过计算机技术和自动化控制技术来实现对传统制造过程中的物理元素的数字化、网络化和自动化。

数字化控制技术已成为现代制造业中的重要一环,其应用领域广泛,从汽车制造、飞机制造到各类机械加工行业,都在使用数字化控制技术来提高生产效率、降低成本、改善质量。

数字化控制技术的应用,使得现代制造过程中的物理元素得以高度数字化、网络化和智能化,从而实现了对生产过程的高度控制和管理。

数字化控制技术通过将机床、设备、控制系统的信息进行数字化,并互相联接,使得生产线条之间和车间内部能够高效的协同工作。

同时数字化控制技术也可以通过高密集度的信息收集和分析来提高生产效率。

具体应用包括:数字化加工、数字化模拟、虚拟仿真、人机交互等。

首先,数字化加工是一种通过计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)技术进行物理物体加工的工艺。

数字化加工减少了人力成本和人为误差的发生,从而提高了加工效率和产品质量。

数字化加工可以实现自动化控制,包括工件加工、材料处理、几何形态和尺寸检验等,以及对加工过程时序的控制和可视化。

数字化加工技术被广泛应用于多种行业,如航空制造、汽车制造、医疗器械制造等。

其次,数字化模拟是一种通过数学模型和仿真软件来模拟和预测物理系统的性能和行为的技术。

数字化模拟技术可以用来验证设计,以更好地了解产品设计的成本和生产影响。

数字化模拟能够模拟场景、情况和系统的多种形式,从而降低了实验成本和风险。

数字化模拟技术也可以用来监控和预测设备的状态和维修预测,从而减少成本和停机时间。

虚拟仿真是数字化模拟技术的一种扩展,它通过计算机生成接近真实的环境再进行仿真和测试,进一步模拟了物理世界中复杂的情况和现象。

虚拟仿真技术可以用来验证产品设计,检查产品可行性和优化产品。

虚拟仿真技术还可以用来模拟和解决复杂的制造过程中的问题,提高生产效率和物流流程。

最后,人机交互是数字化控制技术的另一种应用,它通过计算机支持和网络连接来实现人与机器之间的交互。

第五章数字控制技术

第五章数字控制技术
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2、四象限内的圆弧插补
b. SR1、NR2、SR3、NR4 一组; F≥0,向y方向进给 SR1、NR2向-y方向进给, SR3、NR4向+y方向进给; F<0,向x方向进给 SR1、NR4向+x方向进给, SR3、NR4向-x方向进给;
(2) 四象限圆弧插补的计算程序
14
§5.3 步进电机的微机控制
18
电刷
+
U

换向片
EF N
EI F
I
S
由右手定则,线圈在磁场中旋转,将在线圈中产生感 应电动势,感应电动势的方向与电流的方向相反。
19
(4)直流电动机的结构
直流电机由定 极掌
子(磁极)、转子
(电枢)和机座等 部分构成。
S
转子
极心
N ···
励磁绕组
···
S 机座
N
直流电动机的磁极和磁路
20
a. 转子(又称电枢)
10
b. 进给
P在圆弧上
F=0,向圆内(-x)方向进给一步;
P在圆弧外
F>0,向圆内(-x)方向进给一步;
Py)方向进给一步;
c. 偏差计算
例:第一象限逆圆
P在圆外,F>0,刀具向-x方向走一步,到达(x-1,y);
F ' x 12 y2 R2 x2 2x 1 y2 R2 F 2x 1
(1) 直线插补计算原理
设原点O(0,0),终点A(xe,ye),刀具P(x,y);
a. P在直线OA上,OP与OA重合
y/x= ye/xe;
b. P在直线OA上方
y/x>ye/xe;
c. P在直线OA下方

计算机控制技术:3.3 数字控制技术(三)

计算机控制技术:3.3 数字控制技术(三)
给一步至(m+1)点,其坐标值为 : xm+1=xm-1 ym+1=ym
新的加工点的偏差为 Fm+1=xm+12+ym+12-R2=(xm-1)2+ym2-R2=Fm-2xm+1
在本模块中,学生将学习算法初步、统计、概率的基础知识。1.算法是数学及其应用的重要组成部分,是计算科学的重要基础。随着现代信息技术飞速发展,算法在科学技术、社会发展中发挥着越来越大的作用,并日益融入社会生活的许多方面,算法思想已经成为现代人应具备的一种数学素养。中学数学中的算法内容和其他内容是密切联系在一 起的,比如线性方程组的 求解、数列的求和等。具体来说,需要通过模仿、操作、探索,学习设计程序框图表达解决问题的过程,体会算法的基本思想和含义,理解算法的基本结构和基本算法语句,并了解中国古代数学中的算法。在本教科书中,首先通过实例明确了算法的含义,然后结合具体算法介绍了算法 的三种基本结构:顺序、条件和循环,以及基本的算法语句,最后集中介绍了辗转相除法 与更相减损术、秦九韶算法、排序、进位制等典型的几个算法问题,力求表现算法的思想,培养学生的算法意识。2.现代社会是信息化的社会,人们面临形形色色的问题,把问题用数量化的形式表示,是利用数学工具解决问题的基础。对于数量化表示的问题,需要收集数据、分析数据、解答问题。统计学是研究如何合理收集、整理、分析数据的学科,它可以为人们制定 决策提供依据。本教科书主要介绍最基本的获取样本数据的方法,以及几种从样本数据中提取信息的统计方法,其中包括用样本估计总体分布及数字特征和线性回归等内容。本教科书介绍的统计内容是在义务教育阶段有关抽样调查知识的基础上展开的,侧重点放在了介绍获得高质量样 本的方法、方便样本的缺点以及随机样本的简单性质上。教科书首先通过大量的日常生活 中的统计数据,通过边框的问题和探究栏目引导学生思考用样本估计总体的必要性,以及样本的代表性问题。为强化样本代表性的重要性,教科书通过一个著名的预测结果出错的案例,使学生体会抽样不是简单的从总体中取出几个个体的问题,它关系到最后的统计分析结果是否可靠。 然后,通过生动有趣的实例引进了随机样本的概念。通过实际问题情景引入系统抽样、分 层抽样方法,介绍了简单随机抽样方法。最后,通过探究的方式,引导学生总结三种随机抽样方法的优缺点。3.随机现象在日常生活中随处可见,概率是研究随机现象规律的学科,它为人们认识客观世界提供了重要的思维模式和解决问题的模型,同时为统计学的发展提供了理论基础。因此,统计与概率的基础知识已经成为一个未来公民的必备常识。在本模块中,学生将 在义务教育阶段学习统计与概率的基础上,结合具体实例,学习概率的某些基本性质和简单的概率模型,加深对随机现象的理解,能通过实验、计算器(机)模拟估计简单随机事件发生的概率。教科书首先通过具体实例给出了随机事件的定义,通过抛掷硬币的试验,观察正面朝上的次 数和比例,引出了随机事件出现的频数和频率的定义,并且利用计算机模拟掷硬币试验, 给出试验结果的统计表和直观的折线图,使学生观察到随着试验次数的增加,随机事件发生的频率稳定在某个常数附近,从而给出概率的统计定义。概率的意义是本章的重点内容。教科书从几方面解释概率的意义,并通过掷硬币和掷骰子的试验,引入古典概型,通过转盘游戏引入几何 概型。分别介绍了用计算器和计算机中的Exc el软件产生(取整数值的)随机数的方法, 以及利用随机模拟的方法估计随机事件的概率、估计圆周率的值、近似计算不规则图形的面积等。教科书首先通过具体实例给出了随机事件的定义,通过抛掷硬币的试验,观察正面朝上的次数和比例,引出了随机事件出现的频数和频率的定义,并且利用计算机模拟掷硬币试验,给出试 验结果的统计表和直观的折线图,使学生观察到随着试验次数的增加,随机事件发生的频 率稳定在某个常数附近,从而给出概率的统计定义。概率的意义是本章的重点内容。教科书从几方面解释概率的意义,并通过掷硬币和掷骰子的试验,引入古典概型,通过转盘游戏引入几何概型。分别介绍了用计算器和计算机中的Excel软件产生(取整数值的)随机数的方法,以及利用随机模拟的方法估计随机事件的概率、估计圆周率的值、近似计算不规则图形的面积等。

计算机控制技术顺序控制与数字控制教学PPT

计算机控制技术顺序控制与数字控制教学PPT
(1) 输入接口:实现输入信号的电平转换。
(2) 控制器:接受控制输入信号,按一定的控制算法运算 后,输出控制信号到执行机构,控制器具有记忆功能,能实现 所需的控制运算功能。
(3) 输出接口:实现输出信号的功率转换。
(4) 检测机构:检测被控对象的状态信息。
(5) 显示报警装置:显示系统的输入、输出状态,报警等 信息,便于了解过程运行状态和对过程的操作、调试、事故处 理等。
第三章 顺序控制与数字控制 表3-1 输入输出信号安排
启动按钮 原位开关 行程开关 行程开关
A 输入信号
X0
X1
X2
P1.1
P1.2
P1.3
P1.0
ห้องสมุดไป่ตู้
输出信号
快进DT1 P3.0
工进DT2 P3.1
快退DT3 P3.2
第三章 顺序控制与数字控制
单片机AT89C51的P1口设置为输入,P3口设置为输出。表31中所标现场输入信号A、x0、x1、x2是经过输入电路处理后送来 的电位信号。当开关受压时, 送来“1”信号,不受压时,送来 “0”信号。计算机送出的控制信号使DT1、DT2或DT3吸合或释放, 完成相应执行机构的控制动作(实际上应经过驱动电路)。
第三章 顺序控制与数字控制
…… STAGE1:
CJNE
MOV A,P1 ANL A,#03H A,#03H STAGE1
STAGE2: MOV P3,#01H STAGE20: MOV A,P1
ANL A,#04H CJNE A,#04H STAGE20 STAGE3: MOV P3,#02H STAGE30: MOV A,P1
第三章 顺序控制与数字控制
3. 家电产品
在家电产品中,顺序控制系统也有较广泛的应用。 洗衣 机的顺序控制、冰箱的温度控制、空调系统等顺序逻辑控制系 统是较常见的应用例子。家用电器的一些模糊控制系统、 自 动烹调系统等也得到应用。总之,在家电领域,顺序控制系统 还刚开始进入应用, 有很大的发展前途。
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第3章 数字控制技术
数字控制技术应用----数控机床
第3章 数字控制技术
第3章
数字控制技术
数控技术和数控机床是 实现柔性制造(Flexible Manufacturing,FM)和 计算机集成制造(Computer Integrated Manufacturing,CIM) 的最重要的基础技术之一。
加工
直线驱动
8 October 2018
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第3章 数字控制技术
归纳总结:
1. 数控系统构成: 数控装置、驱动装置、可编程控制器、
和检测装置等。
2. 数控装置是数控系统的核心,有特殊计算机(或PLC)承 担。
3. 数控装置----能接受零件图样加工要求的信息、进行插值
运算、并实时向各坐标轴发出速度和运动指令。 4. 驱动装置----快速响应跟踪指令信号。 5. 检测装置----实际检查坐标值,反馈给调节装置,及时纠 正运动偏差。
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第3章 数字控制技术
3.1.2 数字控制原理
按时序或事序规定工作的自动控制成为顺序控制。 用代表加工顺序、加工方式和加工参数的数字码作为控 制指令的数字控制系统(numerical control systems)。 所谓数字程序控制 就是计算机根据输入的指令和数据, 控制生产机械(如各种加工机床)按规定的工作顺序、运动轨 迹、运动距离和运动速度等规律自动地完成工作的自动控制。 数字程序控制主要应用于机床控制,采用数字程序控制系 统的机床叫做数控机床。 组成: 数字程序控制系统由输入装置,输出装置, 控制器和插补器等四大部分组成。 控制器和插补器功能以及部分输入输出功能由计算机 承担。
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b x
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第3章 数字控制技术 从理论上讲,插补的形式可用任意函数形式,但为了简化 插补运算过程和加快插补速度, 常用的是直线插用一条近似 直线来逼近,也就是由此定出中间点连接起来的折线 近似于一条直线,并不是真正的直线。 二次曲线插补是指在给定的两个基点之间用一条 近似曲线来逼近,也就是实际的中间点连线是一条 近似于曲线的折线弧。常用的二次曲线有圆弧、抛 物线和双曲线等。
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3.1.1 数控技术发展概况
第3章 数字控制技术 数控技术发展的历史与现状
典型应用 工艺方法 数控功能 驱动特点 3轴以下步进、
表 3.1
特征阶段 年代 1952~
研究开发
l969
数控车床、铣床钻、铣床
简单工艺
NC控制
液压电机
推广应用
l970~ l985
加工中心、电加工、锻压
多种工艺 方法
3.1 3.2 3.3 3.4 数字控制基础 逐点比较法插补原理 多轴步进驱动控制技术 多轴伺服驱动控制技术
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第3章 数字控制技术
3.1 数字控制基础
定义: 数字控制——生产机械由数字计算机给定数字信号, 按规定的工作顺序、运动轨迹、运动速度等规律自动完成 工作的控制方式。
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第3章 数字控制技术 图3-2所示是一段用折线逼近直线的直线插补方法。
图3.2 用折线逼近直线段
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第3章 数字控制技术
归纳小结:
1. 直线插补法常用的有: 逐点 比较法、数字积分法 (DDA)、数字脉冲乘法器 等。 2. 逐点比较法使用最广。
CNC控制、刀具自动 交换、五轴联动、 较好的人机界面 友好的 人机界面 多过程、多任务调 度、模板化和复合 化、数字智能化
直流伺服 电机
系统化
l982
柔性制造单元(FMU) 、柔 性制造系统(FMS) 计算机集成制造系统
复合设计 加工
交流伺服电机
高性能
集成化
l990至今
(CIMS)、 无人化工厂
复合设计
第3章 数字控制技术
第3章
数字控制技术
1.数字控制(NC)是近代发展起来的一种自动控制技术。
2. NC广泛应用在各种机床的自动控制系统中。 3. 数控机床具有加工特别复杂形状和加工工件、并且精度 高、重复性好、效率高等特点。 4. 数控机床代表先进生产力、是实现柔性制造和计算机集 成制造的关键方向。 本章介绍: 数字控制基础、曲线插补原理、数控装置的步 进控制和伺服驱动技术。
3. 二次曲线插补法: 圆弧法、
抛物线法、双曲线等 4. 圆弧法使用较多。
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第3章 数字控制技术
3.1.3 数字控制方式
1. 点位控制 点位控制系统中,要求刀 具行程终点的坐标值, 移动过程中不做加工。 到了终点坐标后才开 2. 直线控制 也是控制行程的终点坐标 值。不过还要求刀具相对 于某一坐标值作直线运动, 同时在运动过程中已经进
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第3章 数字控制技术
首先用计算机上重现下面平面图形,以此来简要说明数字 程序控制的基本原理。 当给定a、b、c、d各点 y 坐标x和y值之后,如何 确定各坐标值之间的中 d 间值?
c
求得这些中间值的数值计 算方法称为插值或插补。 插补计算的宗旨是通过给 定的基点坐标,以一定的 速度连续定出一系列中间 点,而这些中间点的坐标 值是以一定的精度逼近给 定的线段。
3.1.1 数控技术发展概况
1952年由MIT牵头开发、目的是实现二维高精度和高效率 零件加工、早期用数字逻辑电路控制,计算机发展后,用计算 机和程序代替控制装置。 出现了计算机数控(Computer Numerical Control CNC).
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始加工。
主要是钻床、镗床和冲床 等孔加工业务。
行切削加工。
如:铣床、车床和磨床等
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第3章 数字控制技术
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