第三章数字程序控制系统第三章数字程序控制系统数控系统的发展历程①1952~1969研究开发阶段典型应用：数控车床、铣床、钻铣床工艺方法：简单工艺数控功能：NC控制、3轴以下驱动特点：步进、液压电机②1970~1985推广应用阶段典型应用：加工中心、电加工、锻压工艺方法：多种工艺方法数控功能：CNC控制、刀具自动交换、五轴联动较好的人-机界面驱动特点：直流伺服电机③1982系统化阶段典型应用：性制造单元（FUC）、柔性制造系统(FUS)工艺方法：完整的加工过程数控功能：多台车床和辅助设备协同。多坐标控制，高精度、高速度，友好的人-机界面驱动特点：交流伺服电机④1990性能集成化阶段典型应用：计算机集成制造系统(CIMS)、无人化工厂工艺方法：复合设计加工数控功能：多过程、多任务调度、模板化和复合化驱动特点：数字智能化直线驱动随着计算机技术的发展，数控技术不断采用计算机、控制理论等领域的最新技术成就，使其朝着下述方向发展。数控系统的分类数字控制机床简介信息与电气工程学院四轴联动加工2024/9/21视频1播放-DMG五轴联动信息与电气工程学院3.1.1数字控制系统的基本概念插补计算：给定曲线基点坐标，求得曲线中间值的数值计算方法。插补计算原则：通过给定的基点坐标，以一定的速度连续定出一系列中间点，这些中间点的坐标值以一定的精度逼近给定的线段。插补计算形式：直线插补(在给定的两个基点之间用一条近似直线来逼近)二次曲线插补－圆弧、抛物线、双曲线(在给定的两个基点之间用一条近似曲线来逼近)插补算法：数字脉冲乘法器、数字积分法、逐点比较法等。步长(脉冲当量)：刀具对应于每个脉冲移动的相对位置，可以用,表示，一般。信息与电气工程学院3.1.2数字程序控制系统的组成2.开环数字控制第三章数字程序控制系统3.2.1逐点比较直线插补原理信息与电气工程学院信息与电气工程学院偏差计算简化为：若M为起点0，则；否则：若Fi>=0，若Fi<0，终点判断：(1)双计数器法：设定两个减法计数器Tx,Ty，当其全为零时终止。(2)单计数器法：a.总步数判断法。设定一个减法计数器Tz。b.长轴步数判断法。设定一个减法计数器Tl。信息与电气工程学院信息与电气工程学院3.其它象限中的偏差判别及进给方向例题1：设加工第一象限直线OA，起点为O(0,0)，终点为A(6,4)，试进行插补计算并作出走步轨迹图。解：(1)确定总步数。(2)确定象限、偏差初值及计数器初值。(3)根据偏差判别进给方向，列出插补计算过程表。(4)绘制插补计算的走步轨迹图。信息与电气工程学院信息与电气工程学院例题2：设加工第一象限直线AB，起点为A(3,2)，终点为B(9,6)，试进行插补计算并作出走步轨迹图。解：因为直线起点不在坐标原点，为算法实现方便，加工前应将直线起点平移至坐标原点，即：3.2.2逐点比较圆弧插补原理1.第一象限圆弧插补原理信息与电气工程学院信息与电气工程学院信息与电气工程学院终点判断：2.其它象限中的偏差判别及进给方向信息与电气工程学院3.圆弧插补程序的流程图例题3：加工第1象限逆圆弧AB，起点为A(4,0)，终点为B(0,4)，试进行插补运算并作走步轨迹图。信息与电气工程学院信息与电气工程学院例题4：加工第2象限逆圆弧AB，起点为A(-2,4)，终点为B(-4,2)，试进行插补运算并作走步轨迹图。(坐标取绝对值)第三章数字程序控制系统3.3.1步进电动机的工作原理工作过程：A相通电：A相磁极与0、2号齿对齐；B相通电：由于磁力线作用，B相磁极与1、3号齿对齐；C相通电：由于磁力线作用，C相磁极与0、2号齿对齐；A相通电：由于磁力线作用，A相磁极与1、3号齿对齐；结论：定子按A->B->C->A相轮流通电，则磁场沿A、B、C方向转动360度角，转子沿ABC方向转动了一个齿距的位置。齿数为4，齿距角为90度，即1个齿距转动了90度。信息与电气工程学院工作过程：A相通电：A相磁极与0号齿对齐；13号齿靠近B相中心线，相差3度；B相通电：B相磁极与13号齿对齐；整个转子转动3度；26号齿靠近C相中心线，相差3度；C相通电：C相磁极与26号齿对齐，整个转子转动3度；39号齿靠近A相中心线，相差3度；A相通电：A相磁极与39号齿对齐，整个转子转动3度。结论：定子按A->B->C->A相轮流通电，则磁场沿A、B、C方向转动360度角，转子沿ABC方向转动了9度。步进电机的“相”和“拍”“相”绕组的个数“拍”绕组的通电状态。如：三拍表示一个周期共有3种通电状态，六拍表示一个周期有6种通电状态，每个周期步进电机转动一个齿距。N：步进电机的拍数Z：转子的齿数。则：齿距角步进电机每拍步进的