数控机床的柔性加减速控制林智斌

数控机床的柔性加减速控制

摘要 针对数控加工向高速发展的需求，提出一种新的柔性加减速控制方法，该方法可按用户给定的任意加减速曲线或系统动态生成的加减速曲线对机床的运动进行自动加减速控制，为获得最佳的机床动态特性提供一条新的途径。

关键词：数控 柔性 自动加减速

数控加工正朝着高速高效方向发展。在高速加工中，一方面由于进给速度很快，为充分利用机床的有效工作行程(一般只有数百毫米)，必须要求各坐标运动部件能在极短的时间内达到给定的速度并能在高速行程中瞬间停准。另一方面，由于高速加工的切削时间缩短，换刀间隔缩短，机床运动启停频繁，因此，缩短运动部件启停的过渡过程时间，也将具有重要意义。上述两方面要求归结到一点，就是要求机床运动具有极短的加减速过渡过程。然而，如果仅从时间上去考虑缩短过渡过程，而不对机床的加减速动态过程进行合理的控制，必将给机床结构带来很大冲击，轻者将使其难以正常工作，重者将损伤机床零部件。因此，如何保证在机床运动平稳的前提下，实现以过渡过程时间最短为目标的最优加减速控制规律，使机床具有满足高速加工要求的优良加减速特性，已成为现代数控系统研究开发中亟待解决的关键问题之一。

为解决此问题，一方面要求数控系统能

数控机床的柔性加减速控制

摘要 针对数控加工向高速发展的需求，提出一种新的柔性加减速控制方法，该方法可按用户给定的任意加减速曲线或系统动态生成的加减速曲线对机床的运动进行自动加减速控制，为获得最佳的机床动态特性提供一条新的途径。

关键词：数控 柔性 自动加减速

数控加工正朝着高速高效方向发展。在高速加工中，一方面由于进给速度很快，为充分利用机床的有效工作行程(一般只有数百毫米)，必须要求各坐标运动部件能在极短的时间内达到给定的速度并能在高速行程中瞬间停准。另一方面，由于高速加工的切削时间缩短，换刀间隔缩短，机床运动启停频繁，因此，缩短运动部件启停的过渡过程时间，也将具有重要意义。上述两方面要求归结到一点，就是要求机床运动具有极短的加减速过渡过程。然而，如果仅从时间上去考虑缩短过渡过程，而不对机床的加减速动态过程进行合理的控制，必将给机床结构带来很大冲击，轻者将使其难以正常工作，重者将损伤机床零部件。因此，如何保证在机床运动平稳的前提下，实现以过渡过程时间最短为目标的最优加减速控制规律，使机床具有满足高速加工要求的优良加减速特性，已成为现代数控系统研究开发中亟待解决的关键问题之一。

为解决此问题，一方面要求数控系统能

目录

一、绪论---------------------------------------------------------------------------------------------------------3 （一）、课题应用背景及意义--------------------------------------------------------------------------------3 （二）、数控机床对主轴驱动变频系统的要求-----------------------------------------------------------3 1、调速范围-----------------------------------------------------------------------------------------------------3 2、速度控制精度和加减速性能-----------------------------------------------------------------------------3 3、精确的准停功能和角度分度控制---------------------

学习情境一 数控机床的认识

学习目标：

完成本学习任务后，你应当能够：

1、 了解数控机床的种类，掌握数控机床的组成及各部件名称； 2、 熟知数控系统各单元器件的名称、功能、接口及选用原则； 3、 能根据电气原理图完成数控系统的基本连接；

一、学习准备

1、把实训车间的所有数控设备进行登记，并进行分类，写出其型号规格及功能特点。 序号 名称 型号规格 功能 设备编号 数量

2、数控车床整机及主要部件结构的认识

认识机床的主要组成部分，熟悉机床的操纵系统，观察机床主要部件结构。（观察CK6132数控车床整机。床身组件、主轴、进给轴、刀架、尾座及防护罩等组成部件。） 1）写出数控车床的主要技术参数

型号 床身上最大回转直径 最大加工长度 拖板上最大回转直径 主轴通孔直径

主轴转速(自动变速) X轴行程 Z轴行程 X轴最大移动速度 Z轴最大移动速度 尾座套筒锥度 电动刀架工位 电动刀架重复定位精度 定位精度（重复定位精度） 最大进给速度 主电动功率 2）

型号 工作台尺寸 工作台最大承重 主

湖南大学毕业设计

目录

第一章 绪论 .......................................................................................................................................... 1 1.1、数控系统的发展简吏及国外发展现状 .................................................................................... 2 1.2．我国数控系统的发展现状及趋势 ............................................................................................ 3

1.3 伺服系统的特点………………………………………………………………………………..4

第二章 设计总体方案 ...................................................................................

***学院

电气安全课程设计

设 计 题 目: 数控机床的电气安全 学 生 姓 名： 学 号： 系 别： 城市与环境科学系 专 业 班 级： 安全工程 指 导 教 师：

目录

摘要................................................................ 1 Abstract............................................................ 1 1.数控机床电气安全的基本介绍........................................ 2 2.数控机床电气装置组成.............................................. 2 3.数控机床常见电气故障.................................

机床原点的设定

KND系统：

将机床停到原点位置，在驱动器上按住“TU2”,直到变成“数值‘

新代系统SYNTEC ：

将机床停到原点位置，在”回零“模式下，”串列参数“---”绝对设定“---设定原点---确

定

发那科系统FANUC:

参数#1815 B5=1，断电重启，参数#1815B4=1断电重启。

三菱系统MITSUBISHI：

”维护’里，先输密码---“绝对位置”将0=1和#1=1，后用手轮将对应轴向向负

向移动，直到状态出显示“结束”，断电重启。

软限位的设置

KND凯恩帝系统：

正向行程限位 P0610

负向行程限位 P0611

新代系统SYNTEC:

X轴第一软件行程正限位#2401

X轴第一软件行程负限位#2402

Y轴第一软件行程正限位#2403

Y轴第一软件行程负限位#2404

Z轴第一软件行程正限位#2405

Z轴第一软件行程负限位#2406

发那科系统FANUC:

机床正限位#1320，#1326

机床负限位#1321，#1327

三菱系统MITSUBISHI:

机床正限位#2013，

机床负限位#2014

FANUC数控机床机械原点的设置

在通常情况下，设置数控机床机械原点的方法主要有以下两种：1)手动使X、Y、Z三轴超程印利用三轴的极限位置选择机械原点。2)利用各坐

（1）数控机床的主要技术规格

数控车床主要有床身、刀架最大回转直径、最大车削长度、最大车削直径等；数控铣床主要有工作台、工作台T形槽、工作台行程等规格尺寸。 （2）数控机床的运动指标

数控机床主轴采用直流或交流伺服电动机驱动，选用高速精密轴承支撑，保证主轴具有较宽范围和较高回转精度，以及较高的刚度和抗震性。现代数控机床的主轴普遍达到5000～10000r/min，甚至更高的转速。主轴转速可以通过操作面板上的“主轴转速倍率”开关直接改变，其调节范围为50％～120％，每档间隔为5％～10％。

（3）数控机床的精度指标 1）脉冲当量（分辨率）

脉冲当量是影响数控机床加工精度和表面质量的主要因素,因而是数控机床的重要精度指标.普通数控机床的精度指标是0.001mm,经济型数控机床的精度指标为0.01mm,精密或超精密数控机床的精度指标为0.001 mm～0.0001mm。 2）定位精度

定位精度是指数控机床工作台等移动部件所达到的实际位置的精度.实际位置与指令位置的差值为定位误差.引起定位误差的因素包括伺服系统、检测系统、进给系统误差，以及运动部件的几何误差。定位误差将直接影响零件加工的精度，一般数控机床的定位精度为0.001 mm

2014-2015-1数控机床复习题

1.数控机床按加工控制路线应分为哪几类？其控制过程有何不同？

2.数控加工机床按使用的进给伺服系统不同应分为哪几类？哪类的控制质量高，为什么？ 3.绝对编程和增量编程有什么区别？

4.数控机床由哪几部分组成，试用框图表示各部分之间的关系, 并简述其主要组成部分的基本功能。

5.什么是开环、闭环、半闭环数控机床？它们之间有什么区别？ 6.用逐点比较法插补直线OA，其中起点为O (0, 0)，终点为A (-6, 4)，给出插补计算过程，并画插补轨迹。

7.用逐点比较法插补第一象限逆圆，其中起点为A（5，0），终点为B（0，5），给出插补计算过程，并画插补轨迹。

8.三相步进电机转子齿数为100，以双三拍通电方式，步距角为 度，三相六拍方式步距角为 度。

9.步进电动机的相数和齿数越多，在一定的脉冲频率下，转速 。 10.感应同步器根据输出信号的处理方式可以分为 和 。

11.按控制刀具与工件间相对运动的轨迹来分，可分为点位控制数控机床和（ ）。 A. 开环控制数控机床

实验1 数控机床基本组成及功能部件的认识实验

一、实验目的

1．学习和掌握数控机床基本组成结构及其工作原理 ； 2．了解数控机床的各种功能部件及其作用 ；

3．了解数控机床的各种控制用电子元器件及其功能 ； 4．了解数控机床的各种位置检测元件及其作用 。

二、实验设备

1．机电一体化教学实验设备； 2．加工中心。

三、相关知识概述

本实验为认识实验，主要目的是加强学生对数控机床的基本组成、工作原理及功能部件、电子元器件、位置检测元件的感性认识。由老师给学生作现场讲解并进行数控机床运动控制演示。

1．知道数控机床基本组成结构。

数控机床一般由输入/输出设备、CNC装置、伺服单元、驱动装置（或执行机构）可编程控制器及电气控制装置、辅助装置、机床本体及测量装置组成，如下图所示为数控机床的组成框图。其中除机床本体以外的部分统称为CNC系统。

各组成部分的作用：

1） 输入/输出装置：输入装置的作用是将载体上的数控代码变成相应的电脉冲信号，

传送并存入数控装置内，一般为键盘。输入装置为显示器，其作用是为数控系统通过显示器为操作人员提供必要的信息，如正在编辑的程序、坐标值、报警信号等。因此，输入/输出装置是机床数控系统和打操作人员进行