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

1、本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容 就是計算機(jī)根據(jù)輸入的指令和數(shù)據(jù)，就是計算機(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、運動軌跡、控制生產(chǎn)機(jī)械按規(guī)定的工作順序、運動軌跡、運動距離和運動速度等規(guī)律自動完成工作的運動距離和運動速度等規(guī)律自動完成工作的自動控制。自動控制。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)床的自動控制，如用于銑床、車床、加工自動控制，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)等的自動控制系統(tǒng)中。等的自動控制系統(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算機(jī)承擔(dān)。計算機(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。 確定各段的起點和終點坐標(biāo)值等數(shù)據(jù)，并送確定各段的起點和終點坐標(biāo)值等數(shù)據(jù)，并送入計算機(jī)。入計算機(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各點坐標(biāo)各點坐標(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)值計算方法稱為求得這些中間值的數(shù)值計算方法稱為插值或插補(bǔ)插值或插補(bǔ)。 插補(bǔ)計算的插補(bǔ)計算的宗旨：宗旨：是通過給定的基點坐標(biāo)，以一定的速度是通過給定的基點坐標(biāo)，以一定的速度連續(xù)定出一系列中間點，而這些中間點的坐標(biāo)值是以一定的精連續(xù)定出一系列中間點，而這些中間點的坐標(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)運算過程和加快插補(bǔ)速度，常用的是插補(bǔ)運算過程和加快插補(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(bǔ)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。 將插補(bǔ)運算過程中定出的各中間點，以脈沖信號的形式去將插補(bǔ)運算過程中定出的各中間點，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。每個脈沖驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)走一步（即每個脈沖驅(qū)動步進(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方向上方向上移動一個位置），稱移動一個位置），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，四個象限直線插補(bǔ)的坐標(biāo)進(jìn)給方向和偏差計算公式。由上圖可以推導(dǎo)得出，四個象限直線插補(bǔ)的坐標(biāo)進(jìn)給方向和偏差計算公式。 y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 數(shù)控機(jī)床的驅(qū)動元件常常是步進(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)動的。的一種，它是靠脈沖來驅(qū)動的。 靠步進(jìn)電機(jī)來驅(qū)動的數(shù)控系統(tǒng)的工作站或刀具總移動靠步進(jìn)電機(jī)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(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