CNC轨迹控制与插补原理学习教案

1、会计学1CNC轨迹控制轨迹控制(kngzh)与插补原理与插补原理第一页，共47页。2实际运动轨迹的控制就是实际轨迹起点与终点之间，依照自身规律进行数据密化的过程，称之为“插补”。第1页/共47页第二页，共47页。3第2页/共47页第三页，共47页。4第3页/共47页第四页，共47页。5 硬件插补器完成插补运算的装置或程序称为插补器 软件(run jin)插补器 软硬件结合插补器 1.基准脉冲(michng)插补 每次插补结束仅向各运动坐标轴输出一个控制脉冲(michng)，各坐标仅产生一个脉冲(michng)当量或行程的增量。脉冲(michng)序列的频率代表坐标运动的速度，而脉冲(michn

2、g)的数量代表运动位移的大小。基准脉冲(michng)插补的方法很多，如逐点比较法、数字积分法、脉冲(michng)乘法器等。2.数据采样插补 采用时间分割思想，根据编程的进给速度将轮廓曲线分割为每个插补周期的进给直线段（又称轮廓步长）进行数据密化，以此来逼近轮廓曲线。然后再将轮廓步长分解为各个坐标轴的进给量（一个插补周期的近给量），作为指令发给伺服驱动装置。该装置按伺服检测采样周期采集实际位移，并反馈给插补器与指令比较，有误差运动，误差为零停止，从而完成闭环控制。第4页/共47页第五页，共47页。6第5页/共47页第六页，共47页。7第6页/共47页第七页，共47页。8第7页/共47页第八页

3、，共47页。9第8页/共47页第九页，共47页。10第9页/共47页第十页，共47页。110eeXYYXeieiiYXXYFYXF0Pi i (Xi i,Yi i)Ae (Xe,Ye)O第10页/共47页第十一页，共47页。12第11页/共47页第十二页，共47页。13步数步数判别判别坐标进给坐标进给偏差计算偏差计算终点判别终点判别0 0 F F0 0=0=0=10=101 1F=0F=0+X+XF F1 1=F=F0 0-y-ye e=0-4=-4=0-4=-4=10-1=9=10-1=92 2F0F0F0+X+XF F3 3=F=F2 2-y-ye e=2-4=-2=2-4=-2=8-1=

4、7=8-1=74 4F0F0F0+X+XF F5 5=F=F4 4-y-ye e=4-4=0=4-4=0=6-1=5=6-1=56 6F=0F=0+X+XF F6 6=F=F5 5-y-ye e=0-4=-4=0-4=-4=5-1=4=5-1=47 7F0F0F0+X+XF F8 8=F=F7 7-y-ye e=2-4=-2=2-4=-2=3-1=2=3-1=29 9F0F0F0+X+XF F1010=F=F9 9-y-ye e=4-4=0=4-4=0=1-1=0=1-1=0OA98754321610YX第12页/共47页第十三页，共47页。14直线(zhxin)插补的递推法第13页/共47页

5、第十四页，共47页。15第14页/共47页第十五页，共47页。16第15页/共47页第十六页，共47页。17 若已到达，则应发出停机或转换新程序段信号。一 般用 x 和 y 坐标所要走的总步数 J 来判别。每走一步(y b)则 J 减 1 ，直至 J=0 。 第16页/共47页第十七页，共47页。18第17页/共47页第十八页，共47页。19第18页/共47页第十九页，共47页。20图3 计算(j sun)程序流程图：第19页/共47页第二十页，共47页。21第20页/共47页第二十一页，共47页。22第21页/共47页第二十二页，共47页。23222RYXFiiiXYP Pi i（X Xi

6、i，Y Yi i）ABF 0F 0第22页/共47页第二十三页，共47页。2412) 1(122211iiiiiiiXFRYXFXX12) 1(122211iiiiiiiYFRYXFYY12) 1(122211iiiiiiiYFRYXFYY12) 1(122211iiiiiiiXFRYXFXXbabaYYXXNbaxXXNbayYYN第23页/共47页第二十四页，共47页。25ABYX44步数步数偏差判别偏差判别坐标进给坐标进给 偏差计算偏差计算坐标计算坐标计算终点判别终点判别起点起点F F0 0=0=0 x x0 0=4, y=4, y0 0=0=0=4+4=8=4+4=81 1F F0 0

7、=0=0-x-xF F1 1=F=F0 0-2x-2x0 0+1+1 =0-2 =0-2* *4+1=-74+1=-7x x1 1=4-1=3=4-1=3y y1 1=0=0=8-1=7=8-1=72 2F F1 100+y+yF F2 2=F=F1 1+2y+2y1 1+1+1 =-7+2 =-7+2* *0+1=-60+1=-6x x2 2=3=3y y2 2=y=y1 1+1=1+1=1=7-1=6=7-1=63 3F F2 200+y+yF F3 3=F=F2 2+2y+2y2 2+1=-3+1=-3x x3 3=4, y=4, y3 3=2=2=5=54 4F F3 3000-x-x

8、F F5 5=F=F4 4-2x-2x4 4+1=-3+1=-3x x5 5=4, y=4, y5 5=0=0=3=36 6F F5 5000-x-xF F7 7=F=F6 6-2x-2x6 6+1=1+1=1x x7 7=4, y=4, y7 7=0=0=1=18 8F F7 700-x-xF F8 8=F=F7 7-2x-2x7 7+1=0+1=0 x x8 8=4, y=4, y8 8=0=0=0=0第24页/共47页第二十五页，共47页。26第25页/共47页第二十六页，共47页。27第26页/共47页第二十七页，共47页。28第27页/共47页第二十八页，共47页。29第28页/共4

9、7页第二十九页，共47页。30第29页/共47页第三十页，共47页。31第30页/共47页第三十一页，共47页。32第31页/共47页第三十二页，共47页。33fNVLsincosLLYXNeecossinfV第32页/共47页第三十三页，共47页。34顺圆顺圆逆圆逆圆第33页/共47页第三十四页，共47页。35第34页/共47页第三十五页，共47页。36 tVYtVXYX KYVXVLVeYeX tKYYtKXXee XYA(Xe,Ye)VyXYA(Xe,Ye)VxVyVO Y X t0dteKYYt0dteKXXL第35页/共47页第三十六页，共47页。37 m1ieem1ieetmKYt

10、YKYtmKXtXKX mieNemieNeYYYXXX1122eeYYXX第36页/共47页第三十七页，共47页。38第37页/共47页第三十八页，共47页。39第38页/共47页第三十九页，共47页。40KXVYVRViYiXiXKYViYKXV 1tNK21miiNmiiNXYYX112121VVyVxPABRXYO第39页/共47页第四十页，共47页。41 (2) 其特点是：其特点是：1) 各累加器的初始值为零，各寄存器为起点坐标值；各累加器的初始值为零，各寄存器为起点坐标值；2) X被寄函数积存器存被寄函数积存器存Yi ,Y被寄函数积存器存被寄函数积存器存Xi，为动点坐标；，为动点坐标；3) Xi 、 Yi在积分过程中，产生进给脉冲在积分过程中，产生进给脉冲X、Y时，要对相应时，要对相应 坐标进行加坐标进行加1或减或减1的修改；的修改；4) DDA圆弧插补的终点判别要有二个计数器，哪个坐标终点到了，圆弧插补的终点判别要有二个计数器，哪个坐标终点到了， 哪个坐标停止积分迭代；哪个坐标停止积分迭代；5) 与与DDA直线插补一样直线插补一样(yyng)，JVX、JVY中的值影响插补速度。中的值影响插补速度。P183第40页/共47页第四十一页，共47页。42第41页/共