三軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)與插補(bǔ)法的研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)從整體結(jié)構(gòu)到詳細(xì)設(shè)計(jì)，從硬件設(shè)計(jì)到軟件設(shè)計(jì)，都與早期的數(shù)控系統(tǒng)有了很大不同。早期的數(shù)控系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)性很強(qiáng)，可維護(hù)性、可擴(kuò)展性比較差。隨著微型計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的發(fā)展，借助微機(jī)進(jìn)行數(shù)控系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)可以達(dá)到事半功倍的效果，因此成為目前數(shù)控領(lǐng)域的國(guó)際趨勢(shì)。 本文介紹了一種三軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的硬件設(shè)計(jì)與算法設(shè)計(jì)。對(duì)于硬件設(shè)計(jì)采用一個(gè)主單片機(jī)控制三個(gè)從單片機(jī)的方法，而三個(gè)從單片機(jī)分別管理每條軸。由于插補(bǔ)算法采用的是

2、數(shù)據(jù)采樣法，這種方法適用于以交、直流伺服電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)元件的閉環(huán)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，所以對(duì)伺服電機(jī)系統(tǒng)采用閉環(huán)控制系統(tǒng)。整個(gè)課題的系統(tǒng)是開(kāi)環(huán)系統(tǒng)，主單片機(jī)只負(fù)責(zé)計(jì)算和發(fā)數(shù)據(jù)，不檢測(cè)電機(jī)是否走到位，是否走到位這個(gè)工作由伺服系統(tǒng)來(lái)做。從單片機(jī)負(fù)責(zé)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)給伺服驅(qū)動(dòng)發(fā)脈沖，脈沖發(fā)得快電機(jī)運(yùn)行得快，脈沖發(fā)得慢電機(jī)運(yùn)行得慢。 數(shù)控技術(shù)是近代發(fā)展起來(lái)的一種自動(dòng)控制技術(shù)，是用數(shù)字化的信息實(shí)現(xiàn)機(jī)床控制的一種方法，也是現(xiàn)代制造技術(shù)中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。

3、數(shù)控插補(bǔ)技術(shù)是數(shù)控系統(tǒng)的核心技術(shù)，其功能強(qiáng)弱直接影響著數(shù)控加工質(zhì)量。 插補(bǔ)算法大體上分為脈沖增量插補(bǔ)算法和數(shù)據(jù)采樣法，在這里采用數(shù)據(jù)采樣法。數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)算法又稱(chēng)為時(shí)間分割法插補(bǔ)，是根據(jù)程編進(jìn)給速度將零件輪廓曲線按插補(bǔ)周期分割為一系列微小線段，然后將這些微小線段對(duì)應(yīng)的位置增量數(shù)據(jù)進(jìn)行輸出用以控制伺服系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)軸的進(jìn)給?；谶@種方法主要研究了直線和圓弧的插補(bǔ)算法，并用軟件實(shí)現(xiàn)。在圓弧插補(bǔ)算法采用改進(jìn)了數(shù)據(jù)采樣法，這種采樣法沒(méi)有近似