計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課件：第6章 數(shù)字程序控制技術(shù)1(逐點(diǎn)比較法)

1、本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容 就是計(jì)算機(jī)根據(jù)輸入的指令和數(shù)據(jù)，就是計(jì)算機(jī)根據(jù)輸入的指令和數(shù)據(jù)， 控制生產(chǎn)機(jī)械按規(guī)定的工作順序、運(yùn)動(dòng)軌跡、控制生產(chǎn)機(jī)械按規(guī)定的工作順序、運(yùn)動(dòng)軌跡、運(yùn)動(dòng)距離和運(yùn)動(dòng)速度等規(guī)律自動(dòng)完成工作的運(yùn)動(dòng)距離和運(yùn)動(dòng)速度等規(guī)律自動(dòng)完成工作的自動(dòng)控制。自動(dòng)控制。什么是數(shù)字程序控制？什么是數(shù)字程序控制？ 數(shù)字程序控制主要應(yīng)用于機(jī)床的數(shù)字程序控制主要應(yīng)用于機(jī)床的自動(dòng)控制，如用于銑床、車床、加工自動(dòng)控制，如用于銑床、車床、加工中心、線切割機(jī)以及焊接機(jī)、氣割機(jī)中心、線切割機(jī)以及焊接機(jī)、氣割機(jī)等的自動(dòng)控制系統(tǒng)中。等的自動(dòng)控制系統(tǒng)中。數(shù)字程序控制的應(yīng)用數(shù)字程序控制的應(yīng)用數(shù)字程序控制系統(tǒng)數(shù)字程序控制系

2、統(tǒng)由輸入裝置、輸出裝置、控制器和由輸入裝置、輸出裝置、控制器和插補(bǔ)器等四大部分組成。其中，控制器插補(bǔ)器等四大部分組成。其中，控制器和插補(bǔ)器功能以及部分輸入輸出功能由和插補(bǔ)器功能以及部分輸入輸出功能由計(jì)算機(jī)承擔(dān)。計(jì)算機(jī)承擔(dān)。 xyabcd具體步驟：具體步驟： 將圖中曲線劃分成若干段，可以是直線段，將圖中曲線劃分成若干段，可以是直線段，也可以是曲線段。圖中曲線被劃分成三段：直線也可以是曲線段。圖中曲線被劃分成三段：直線abab、bcbc和和弧線弧線cd。 確定各段的起點(diǎn)和終點(diǎn)坐標(biāo)值等數(shù)據(jù)，并送確定各段的起點(diǎn)和終點(diǎn)坐標(biāo)值等數(shù)據(jù)，并送入計(jì)算機(jī)。入計(jì)算機(jī)。 根據(jù)各段的性質(zhì)，確定采用相應(yīng)的插補(bǔ)方式根據(jù)各段

3、的性質(zhì)，確定采用相應(yīng)的插補(bǔ)方式 當(dāng)給定當(dāng)給定a a、b b、c c、d d各點(diǎn)坐標(biāo)各點(diǎn)坐標(biāo)x x和和y y值之后，如何確定各坐標(biāo)值之后，如何確定各坐標(biāo)值之間的中間值值之間的中間值? ? 求得這些中間值的數(shù)值計(jì)算方法稱為求得這些中間值的數(shù)值計(jì)算方法稱為插值或插補(bǔ)插值或插補(bǔ)。 插補(bǔ)計(jì)算的插補(bǔ)計(jì)算的宗旨：宗旨：是通過給定的基點(diǎn)坐標(biāo)，以一定的速度是通過給定的基點(diǎn)坐標(biāo)，以一定的速度連續(xù)定出一系列中間點(diǎn)，而這些中間點(diǎn)的坐標(biāo)值是以一定的精連續(xù)定出一系列中間點(diǎn)，而這些中間點(diǎn)的坐標(biāo)值是以一定的精度逼近給定的線段。度逼近給定的線段。 從理論上講，插補(bǔ)的形式可用任意函數(shù)形式，但為了簡化從理論上講，插補(bǔ)的形式可用任意

4、函數(shù)形式，但為了簡化插補(bǔ)運(yùn)算過程和加快插補(bǔ)速度，常用的是插補(bǔ)運(yùn)算過程和加快插補(bǔ)速度，常用的是直線插補(bǔ)直線插補(bǔ)和和二次曲線二次曲線插補(bǔ)插補(bǔ)兩種形式。兩種形式。 所謂直線插補(bǔ)是指在給定的兩個(gè)基點(diǎn)之間用一條近似直線來逼近，也就是由此定出中間點(diǎn)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(bǔ)是指在給定的兩個(gè)基點(diǎn)之間用一條近似曲線來逼近，也就是實(shí)際的中間點(diǎn)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。 將插補(bǔ)運(yùn)算過程中定出的各中間點(diǎn)，以脈沖信號的形式去將插補(bǔ)運(yùn)算過程中定出的各中間點(diǎn)，以脈沖信號的形式去 控控制制x x和和y y方向上的步進(jìn)電機(jī)，帶動(dòng)刀具或繪圖筆，

5、從而加工或繪方向上的步進(jìn)電機(jī)，帶動(dòng)刀具或繪圖筆，從而加工或繪制出符合要求的零件輪廓。制出符合要求的零件輪廓。每個(gè)脈沖驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)走一步（即每個(gè)脈沖驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)走一步（即刀具或繪圖筆在刀具或繪圖筆在x或或y方向上方向上移動(dòng)一個(gè)位置），稱移動(dòng)一個(gè)位置），稱為步長。常用為步長。常用xx和和yy來表示，通常取來表示，通常取 xxyy。 不同象限直線插補(bǔ)的偏差符號及坐標(biāo)進(jìn)給方向如下圖所示。不同象限直線插補(bǔ)的偏差符號及坐標(biāo)進(jìn)給方向如下圖所示。 由上圖可以推導(dǎo)得出，四個(gè)象限直線插補(bǔ)的坐標(biāo)進(jìn)給方向和偏差計(jì)算公式。由上圖可以推導(dǎo)得出，四個(gè)象限直線插補(bǔ)的坐標(biāo)進(jìn)給方向和偏差計(jì)算公式。 y軸指明RNS，可以選擇同樣的偏差計(jì)算公式判斷Fm的值判斷Fm的值x軸 數(shù)控機(jī)床的驅(qū)動(dòng)元件常常是步進(jìn)電機(jī)。步進(jìn)電機(jī)是電機(jī)類中比較特殊數(shù)控機(jī)床的驅(qū)動(dòng)元件常常是步進(jìn)電機(jī)。步進(jìn)電機(jī)是電機(jī)類中比較特殊的一種，它是靠脈沖來驅(qū)動(dòng)的。的一種，它是靠脈沖來驅(qū)動(dòng)的。 靠步進(jìn)電機(jī)來驅(qū)動(dòng)的數(shù)控系統(tǒng)的工作站或刀具總移動(dòng)靠步進(jìn)電機(jī)來驅(qū)動(dòng)的數(shù)控系統(tǒng)的工作站或刀具總移動(dòng)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(dòng)的，而刀具移動(dòng)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(jìn)電機(jī)不是連續(xù)的變化，而是跳躍的，離散的。步進(jìn)電機(jī)不是連續(xù)的變化，而是跳躍的，離散的。 步進(jìn)電機(jī)：脈沖電機(jī)，給