高速加工中的加減速控制

發(fā)布日期:2011-11-25    蘭生客服中心    瀏覽:2483

 加減速控制是數(shù)控系統(tǒng)插補(bǔ)器的重要組成部分,是數(shù)控系統(tǒng)開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)之一。數(shù)控加工的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)高精度、高效率的加工,因此,一方面要求數(shù)控機(jī)床反應(yīng)快,各坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)部件能在極短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到給定的速度,并能在高速運(yùn)行中快速準(zhǔn)確地停止在預(yù)定位置,縮短準(zhǔn)備時(shí)間;另一方面要求加工過程運(yùn)動(dòng)平穩(wěn),沖擊小。因此,如何保證在機(jī)床運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)的前提下,實(shí)現(xiàn)以過渡過程時(shí)間最短為目標(biāo)的最優(yōu)加減速控制規(guī)律,使機(jī)床具有滿足高速加工要求的加減速特性,是研究中的一個(gè)關(guān)鍵問題。


一、加減速控制方式



    在CNC裝置中,為了保證機(jī)床在起動(dòng)或停止時(shí)不產(chǎn)生沖擊、失步、超程或振蕩,必須對(duì)進(jìn)給電機(jī)的脈沖頻率或電壓進(jìn)行加減速控制,即在機(jī)床加速起動(dòng)時(shí),保證加在伺服電機(jī)上的脈沖頻率或電壓逐漸增加,而當(dāng)機(jī)床減速停止時(shí),保證加在伺服電機(jī)上的脈沖頻率或電壓逐漸減小。根據(jù)加減速控制在控制系統(tǒng)中的位置,加減速有前加減速和后加減速之分。前加減速中加減速控制放在插補(bǔ)器的前面,后加減速中加減速控制放在插補(bǔ)器的后面,如圖1所示。





圖1 前加減速與后加減速



    前加減速的控制對(duì)象是指令進(jìn)給速度V,它是在插補(bǔ)前計(jì)算出進(jìn)給速度V′,然后根據(jù)進(jìn)給速度進(jìn)行插補(bǔ),得到各坐標(biāo)軸的進(jìn)給量△X、△Y,最后轉(zhuǎn)換為進(jìn)給脈沖或電壓驅(qū)動(dòng)電機(jī)。這種方法能夠得到準(zhǔn)確地加工輪廓曲線,但需要預(yù)測(cè)減速點(diǎn),運(yùn)算量較大。后加減速的控制算法放在插補(bǔ)器之后,它的控制量是各運(yùn)動(dòng)軸的速度分量。它不需要預(yù)測(cè)減速點(diǎn),而是在插補(bǔ)輸出為零時(shí)開始減速,并通過一定的時(shí)間延遲逐漸靠近程序段的終點(diǎn)。這種方法的缺點(diǎn)是:由于它是對(duì)各運(yùn)動(dòng)軸分別進(jìn)行控制,所以在加減速控制后,實(shí)際的各坐標(biāo)軸的合成位t不準(zhǔn)確,引起輪廓誤差,并且當(dāng)輪廓中存在急劇變化時(shí),后加減速無法預(yù)見,從而會(huì)產(chǎn)生過沖。

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