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数控铣床的控制系统设计与分析2-【新闻】风淋喷嘴

发布时间:2021-04-20 12:25:39 阅读: 来源:防火保温板厂家

数控铣床的控制系统设计与分析(2)

数控系统的的任务是对刀具和工件之间的相对运动进行控制,数控装置中的PIC l 6F877单片机内置实现插补的数控加工程序和实现键盘的输入和显示程序,根据软件设计,其引脚与键盘、显示器、驱动装置等连接。键盘输入实际的加工工件的数据,液晶显示的同时程序启动,数控装置将数控加工程序信息按控制量输出到驱动装置,此处加工信息为电压信号,经驱动装置将微弱电压信号驱动放大,伺服电机把所接受到的电压信号转换为转矩和转速,使铣床工作平台的方位、运动速度随伺服电机的转矩和转速变化而变化,同时伺服反馈装置对加工信息进行反馈,当加工出现偏差时,数制装置接收到反馈信息后进行调整,再次输出的将是调整后的电压信号,从而实现整个铣床的加工运行。

2.2 软件设计

该数控系统的软件设计是借助于MPLAB—ICD开发软件在通用计算机上进行编程调试的,键盘输入后,选择加工方式,单片机接收数据进行插补运算,产生进给电压信号并实现信号分配,输出一系列电压信号经驱动放大后,驱动伺服电机,实现纵横轴进给,从而使刀头走出规定的加工轨迹。

数控系统核心任务是进行机床的自动加工控制,因此数控系统的核心控制模块主要有数据预处理模块、输入显示模块、插补计算模块和反馈检测模块等。数控装置中的系统软件具有多任务性和实时性二大特点,该设计的各个任务之间的并行处理关系方框图如图3示。数控装置中要管理和控制的任务很多,如当处在加工状态时,为保证加工的连续性,数控加工程序的预处理、插补计算、反馈检测和各种辅助任务都要及时进行;为了使操作人员及时了解和干预数控装置中的工作状态,系统在执行加工任务的同时还应该及时进行人际交流工作,即显示加工状态、接受输入的各种改变系统工作状态的控制信号等;为及时检查和预报硬、软件可能出现的各种故障,系统在运行控制程序和人机交互程序的同时还要及时运行反馈检测程序,所以理想的数控系统软件程序,应具有多任务实时处理能力。

该铣床的插补子程序是在充分考虑插补的前提下实现直线插补和圆弧插补,插补是根据进给速度的要求,完成从轮廓点到终点的中间点坐标值的计算。插补是实时性很强的工作,每个中间点的计算时间直接影响系统的控制速度,中间点坐标值的计算精度有影响到整个数控系统的精度。用PICl6f87X实现的软件插补比硬件计算要慢的多,因此除要求程序编制简练外,还要寻找合适的插补计算方法。此处可采用较简单的逐点比较法,逐点比较法就是每走一步都要将加工点的瞬时坐标同预定的加工轨迹相比较,判断其偏差,然后决定下一步的走向,如果加工点走到加工轨迹外面,下一步向里走,以减小偏差;如果走到加工轨迹里面,下一步则向外走,同样是减小偏差。重复此过程就能得到一个非常接近于预先设定的加工轨迹。

本控制系统的硬件和软件是一个l不可分割的整体,必须从整体上考虑软硬件的设计。其硬件设计对整个系统的性能都将产生重要的影响,它直接决定了加工精度,若设计不当,无论在软件方面怎样加以改进,都无法和好的提高其加工性能;软件设计对加工过程的过程和结果也将产生巨大的影响,它在一定程度上存在着不小的提升铣床加工性能的空间,它与硬件的匹配设计将对整个铣床产生决定性的影响。

2 结论

数控铣床是指采用数宁形式信息控制加工过程的机床。

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