數(shù)字控制技術(shù)

1、數(shù)控技術(shù)和數(shù)控機床是數(shù)控技術(shù)和數(shù)控機床是實現(xiàn)柔性制造（實現(xiàn)柔性制造（Flexible ManufacturingFlexible Manufacturing，F(xiàn)MFM）和）和計算機集成制造（計算機集成制造（Computer Integrated ManufacturingComputer Integrated Manufacturing，CIMCIM）的最重要的基礎(chǔ)技術(shù)之一。的最重要的基礎(chǔ)技術(shù)之一。 特征階段特征階段年代年代典型應(yīng)用典型應(yīng)用工藝方法工藝方法數(shù)控功能數(shù)控功能驅(qū)動特點驅(qū)動特點研究開發(fā)研究開發(fā)19521952l969l969數(shù)控車床、銑床鉆、數(shù)控車床、銑床鉆、銑床銑床簡單工藝簡單工藝

2、NCNC控制控制3 3軸以下步軸以下步進、液壓電進、液壓電機機推廣應(yīng)用推廣應(yīng)用l970l970l985l985加工中心、電加工、加工中心、電加工、鍛壓鍛壓多種工藝多種工藝方法方法CNCCNC控制、刀具控制、刀具自動交換、五自動交換、五軸聯(lián)動、較好軸聯(lián)動、較好的人機界面的人機界面直流伺服直流伺服電機電機系統(tǒng)化系統(tǒng)化l982l982柔性制造單元柔性制造單元(FMU) (FMU) 、柔性制造、柔性制造系統(tǒng)系統(tǒng)(FMS)(FMS)復(fù)合設(shè)計復(fù)合設(shè)計加工加工友好的友好的人機界面人機界面交流伺服電交流伺服電機機高性能高性能集成化集成化l990l990至至今今計算機集成制造系計算機集成制造系統(tǒng)統(tǒng)(CIMS)(

3、CIMS)、無人化工廠無人化工廠復(fù)合設(shè)計復(fù)合設(shè)計加工加工多過程、多任多過程、多任務(wù)調(diào)度、模板務(wù)調(diào)度、模板化和復(fù)合化、化和復(fù)合化、數(shù)字智能化數(shù)字智能化直線驅(qū)動直線驅(qū)動數(shù)字程序控制數(shù)字程序控制系統(tǒng)xyabcd當(dāng)給定當(dāng)給定a a、b b、c c、d d各點各點坐標(biāo)坐標(biāo)x x和和y y值之后，如何值之后，如何確定各坐標(biāo)值之間的中確定各坐標(biāo)值之間的中間值間值? ?求得這些中間值的數(shù)值計求得這些中間值的數(shù)值計算方法稱為算方法稱為插值或插補插值或插補。插補計算的插補計算的宗旨宗旨是通過給是通過給定的基點坐標(biāo)，以一定的定的基點坐標(biāo)，以一定的速度連續(xù)定出一系列中間速度連續(xù)定出一系列中間點，而這些中間點的坐標(biāo)點，

4、而這些中間點的坐標(biāo)值是以一定的精度逼近給值是以一定的精度逼近給定的線段。定的線段。 從理論上講，插補的形式可用任意函數(shù)形式，但為了簡化從理論上講，插補的形式可用任意函數(shù)形式，但為了簡化插補運算過程和加快插補速度，常用的是插補運算過程和加快插補速度，常用的是直線插補直線插補和和二次曲線二次曲線插補插補兩種形式。兩種形式。 所謂直線插補是指在給定的兩個基點之間用一條近似直線來逼近，也就是由此定出中間點連接起來的折線近似于一條直線，并不是真正的直線。 所謂二次曲線插補是指在給定的兩個基點之間用一條近似曲線來逼近，也就是實際的中間點連線是一條近似于曲線的折線弧。常用的二次曲線有圓弧、拋物線和雙曲線等。

5、 偏差 1象限 2象限 3象限 4象限 偏差公式 Fm0 +x -x -x +x Fm= Fm-ye Fm0 +y +y -y -y Fm= Fm+xe步數(shù)步數(shù)偏差判別偏差判別坐標(biāo)進給坐標(biāo)進給偏差計算偏差計算終點判斷終點判斷起點起點F0=0Nxy=101F0=0+xF1=F0-ye=-4Nxy=92F10+xF3=F2-ye=-2Nxy=74F30+xF5=F4-ye=0Nxy=56F5=0+xF6=F5-ye=-4Nxy=47F60+xF8=F7-ye=-2Nxy=29F80+xF10=F9-ye=0Nxy=0y軸指明RNS，可以選擇同樣的偏差計算公式判斷Fm的值判斷Fm的值x軸步數(shù)步數(shù)偏差

6、判別偏差判別坐標(biāo)進給坐標(biāo)進給偏差計算偏差計算坐標(biāo)計算坐標(biāo)計算終點判斷終點判斷起點起點F F0 0=0=0 x x0 0=0,y=0,y0 0=0=0N Nxyxy=8=81 1F F0 0=0=0-x-xF F1 1=F=F0 0-2x-2x0 0+1=-7+1=-7x x1 1=x=x0 0-1=3,y-1=3,y1 1=0=0N Nxyxy=7=72 2F F1 100+y+yF F2 2=F=F1 1+2y+2y1 1+1=-6+1=-6x x2 2=3,y=3,y2 2=y=y1 1+1=1+1=1N Nxyxy=6=63 3F F2 200+y+yF F3 3=F=F2 2+2y+2

7、y2 2+1=-3+1=-3x x3 3=3,y=3,y3 3=y=y2 2+1=2+1=2N Nxyxy=5=54 4F F3 3000-x-xF F5 5=F=F4 4-2x-2x4 4+1=-3+1=-3x x5 5=x=x4 4-1=2,y-1=2,y5 5=3=3N Nxyxy=3=36 6F F5 5=0=0+y+yF F6 6=F=F5 5+2y+2y5 5+1=4+1=4x x6 6=2,y=2,y6 6=y=y5 5+1=4+1=4N Nxyxy=2=27 7F F6 6000-x-xF F8 8= = 7 7-2x-2x7 7+1=0+1=0 x x8 8=x=x7 7-1

8、=0,y-1=0,y8 8=4=4N Nxyxy=0=0 數(shù)控機床的驅(qū)動元件常常是步進電機。步進電機是電機類中比較特殊數(shù)控機床的驅(qū)動元件常常是步進電機。步進電機是電機類中比較特殊的一種，它是靠脈沖來驅(qū)動的。的一種，它是靠脈沖來驅(qū)動的。 靠步進電機來驅(qū)動的數(shù)控系統(tǒng)的工作站或刀具總移動靠步進電機來驅(qū)動的數(shù)控系統(tǒng)的工作站或刀具總移動步數(shù)決定于指令步數(shù)決定于指令脈沖的總數(shù)脈沖的總數(shù)，而刀具移動的，而刀具移動的速度則取決于指令脈沖的頻率速度則取決于指令脈沖的頻率。 步進電機不是連續(xù)的變化，而是跳躍的，離散的。步進電機不是連續(xù)的變化，而是跳躍的，離散的。 步進電機：脈沖電機，給一個脈沖電機轉(zhuǎn)一下。它是一種

9、將電脈沖信步進電機：脈沖電機，給一個脈沖電機轉(zhuǎn)一下。它是一種將電脈沖信號轉(zhuǎn)換為角位移的機電式數(shù)模（號轉(zhuǎn)換為角位移的機電式數(shù)模（D DA A）轉(zhuǎn)換器。）轉(zhuǎn)換器。 x軸步進電機輸出字表y軸步進電機輸出字表存儲地址標(biāo)號低八位輸出字存儲地址標(biāo)號高八位輸出字ADX100000001=01HADY100000001=01HADX200000011=03HADY200000011=03HADX300000010=02HADY300000010=02HADX400000110=06HADY400000110=06HADX500000100=04HADY500000100=04HADX600000101=05HADY600000101=05H注意兩點：注意兩點： 速度往往和輸出字的輸送的頻速度往往和輸出字的輸送的頻率有關(guān)；率有關(guān)； 調(diào)速過程總是有加速問題。調(diào)速過程總是有加速問題。內(nèi)容：內(nèi)容： 按正序或反序取輸出字可控制按正序或反序取輸出字可控制步進電機正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，輸出字更換步