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数控车床的进给速度和加减速控制教学文案

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数控机床进给系统的速度调节方法

数控机床进给系统的速度调节方法

数控机床进给系统的速度调节方法随着科技的不断进步，数控机床在工业生产中的应用越来越广泛。

作为数控机床的核心部分之一，进给系统在加工过程中起到了至关重要的作用。

速度调节是进给系统中一个关键的技术，它决定了加工的效率和质量。

本文将介绍一些常用的数控机床进给系统的速度调节方法。

一、开环速度控制方法开环速度控制方法是最基本的速度调节方法之一。

它通过根据编程指令设置电机的旋转速度，来控制机床的进给速度。

当采用开环速度控制方法时，系统并不能实时获取到电机的实际速度信息，只能依靠设定的指令值进行控制。

虽然这种方法简单易行，但由于无法准确测量实际速度，容易出现误差累积和运动不稳定的问题。

二、封闭环速度控制方法为了解决开环速度控制方法存在的问题，人们提出了封闭环速度控制方法。

该方法在进给系统中增加了一个速度反馈装置，可以实时监测到电机的实际转速，并与编程指令进行比较，进行误差校正。

这种方法能够更准确地控制机床的进给速度，提高加工精度和稳定性。

然而，封闭环速度控制方法的成本较高，且对装置的精度要求较高，因此在实际应用中需要根据具体情况来选择。

三、前馈速度控制方法前馈速度控制方法是一种相对较为高级的速度调节方法。

它在封闭环速度控制方法的基础上，引入了前馈控制器。

前馈控制器通过分析工件表面的摩擦系数、切削力和惯性等参数，实时调整电机的转速，以实现更加精确和稳定的速度调节。

前馈速度控制方法能够有效避免由于惯性力和切削力变化而导致的速度波动，提高了机床的加工稳定性和效率。

四、自适应速度控制方法自适应速度控制方法是一种更为智能和高级的速度调节方法。

它通过模糊控制、神经网络或遗传算法等方法，实时根据机床运行状态和切削情况来自动调整速度控制参数，以实现最佳的加工效果。

自适应速度控制方法能够自动适应不同的工况和切削条件，提高了机床的加工稳定性和适应性。

然而，由于自适应速度控制方法的复杂性增加了控制系统的设计和实现难度，因此在实际应用中需要考虑成本和可行性。

数控车床的进给速和加减速控制

数控车床的进给速和加减速控制
速度计算的任务是：当直线时，计算出 各坐标轴的插补周期的步长；当圆弧时， 计算步长分配系数（角步距）。
（1）直线插补的速度计算 直线插补的速度计算是
为插补程序提供各坐标轴在 同一插补周期中的运动步长。
一个插补周期的步长为：
L 1 FT 60
式中：F——编程给出的合成速度（mm / min） T——插补周期（ms） L——每个插补周期子线段的长度（ m）
yi
L sin i
FT 60
• ii1 R
ii1
FT
60R
式中：R——圆弧半径（mm) ii-1、 jj-1——圆心相对于第 i –1 点的坐标值（mm） i——第 i 点与第 i –1 点连线与 x 轴的夹角（圆弧某点
切线方向，即进给速度方向与X轴夹角） ——步长分配系数
与圆弧上一点的值的乘积可以确定下一插补周期的进给步长。
这种系统控制的进给运动 速度可分为升速、恒速、降速 等几个阶段。其控制过程如图 所示。
速度准备框的内容包 括按照指令速度预先算出 降速距离，且置入相应的 单元；
速度控制框内需置入速度控制 字和速度标志FK（当前速度控 制值）、FK0（存恒定值）、 FK1（存低速值），这一速度控 制子程序的主要功能是给出 “当前速度值”，以实现升速、 降速、恒速和低速控制；
余数处理程序框图如图所示。
以上进给速度的控制方法基本上都适用于数字 脉冲增量法插补的CNC系统。
3、数据采样的CNC系统加减速控制 加减速控制大多采样软件来实现，以便使系统
的速度控制更为灵活方便。 前加减速控制：加减速控制可以在插补前进行。 后加减速控制：加减速控制可以在插补后进行。
（1）前加减速控制 前加减速控制是对编程的F指令值即合成速度进

第17讲进给速度及加减速控制

第17讲进给速度及加减速控制

缺点 需预测减速点，这要根据
实际刀具位置与程序段之 间距离来确定，计算工作 量大。
18
3.7 进给速度和加减速控制 数 控 技 术
第 三 章
加减速控制目的：保证机床在启动或停止时不产生冲击、失步、超程或振荡
2.加减速控制策略：
根据数控机床的控制需求，加减速控制可按常用的指数加减速、直线加 减速、S形加减及钟形加减速规律等进行。 加减速控制多数采用软件来实现。
④在机床加工过程中，由于进给状态的变化，如起动、升速、降速和停止， 为了防止产生冲击、失步、超程或振荡等，保证运动平稳和准确定位，必 3 须按一定规律完成升速和降速的过程。
3.7 进给速度和加减速控制 数 控 技 术制的内容 2. 速度控制的内容——匀速控制和加减速控制
度F）进行控制 优点 不影响实际插补输出的位 置精度。
插补后加减速控制
对各运动坐标轴分别进行加 减速控制 不需预测减速点，在插补输 出为0时，开始减速，并通过 一定的时间延迟逐渐靠近程 序段终点。 合成位置可能不准确，但这 种影响只在加减速过程，进 入匀速状态后，这种影响就 不存在了。
计 算 机 数 控 装 置
第 三 章
2. 时钟中断法： 原理：求一种时钟频率，用软件控制每个时钟周期内 的插补次数。 适用：脉冲增量插补原理。具有精密、实时、并行特 征，适合于较复杂的控制过程。
时钟中断法常用的有两种方法:
计 算 机 数 控 装 置
①采用变频振荡器发出某一频率的脉冲，作为请求中断信号， CPU 每接收到一次中断信号，就进行一次插补运算并发出一个进给脉冲。 该方法须外加脉冲源，且不适用于 F功能直接用mm/min给定的系统。 ②利用可编程定时器/计时器的计时时间，当计时时间到后，即可发 出请求中断信号。该方法由程序设置定时器/计时器的时间常数Tc， 改变时间常数Tc，就改变了请求中断的频率；改变请求中断的频率， 就相当于改变了插补的速度，也就控制了进给速度。 12 该方法可用于F功能直接用mm/min给定的系统。

数控车床的进给速度和加减速控制课件

数控车床的进给速度和加减速控制课件
软件控制 采用——程序计时法（程序延时法）。
软件与接口控制 采用——时钟中断法、 v/ΔL 积 分 器 法 （ 适 于 采 用 DDA 或 扩展DDA插补中的稳速控制）。
1、程序计时法（程序延时法） 其过程是： (1)计算出每次插补运算所占用的时间； (2)由给定的F值计算出相应的进给脉冲间隔时间； (3)由进给脉冲间隔时间减去插补运算时间，得到
数 控 技术
第四章 计算机数控（CNC）系统 第四节 进给速度和加减速控制
Байду номын сангаас
数控机床的进给速度F指令值与加工精度、表面粗糙 度和生产率有着密切关系。对于不同轮廓尺寸、不同材料、 不同技术要求的零件，对其切削进给速度有不同的要求，一 般要求进给速度稳定、有一定的调速范围，且起动迅速，停 止准确。
两种进给速度单位：mm / min ；
yi
L sin i
FT 60
• ii1 R
ii1
FT
60R
式中：R——圆弧半径（mm)
（mm）
ii-1、 jj-1——圆心相对于第 i –1 点的坐标值
i——第 i 点与第 i –1 点连线与 x 轴的夹
角（圆弧某点切线方向，即进给速度方向与X轴夹角）
——步长分配系数
二、进给速度控制
CNC系统中进给速度控制方式：
进给速度F 60 f (mm / min)
脉冲频率f F FK
60
其中K 1
60
两轴联动各坐标轴进给速度：
vx 60 f x vy 60 f y
合成速度
v
v
2 x
v
2 y
F
要进给速度稳定，故要 选择合适的插补算法， 以及采取稳速措施。

数控车床的进给速度和加减速控制

数控车床的进给速度和加减速控制

1)线性加减速处理
当数控设备启动、停止或在加工中改变进给速 度时，系统能进行自动加减速处理，这种处理常有 指数、线性和s型等加减速。
线性加减速的处理过程：
首先，把快速进给和加工进给的加减速率必须 作为机床参数预先给予设定。
设进给设定F（mm/min），加速到F所需时间为 t（ms），则加/减速度a可按下式计算：
数 控 技术
第四章 计算机数控（CNC）系统 第四节 进给速度和加减速控制
数控机床的进给速度F指令值与加工精度、表面粗糙度和 生产率有着密切关系。对于不同轮廓尺寸、不同材料、不同 技术要求的零件，对其切削进给速度有不同的要求，一般要 求进给速度稳定、有一定的调速范围，且起动迅速，停止准 确。
两种进给速度单位：mm / min ；
60
y L sin 1 FT sin (m)
60
式中为直线与x轴夹角
（2）圆弧插补的速度计算 圆弧插补的速度计算任务是计算步长分配系数。 坐标轴一个插补周期的步长为：
xi
L cosi

FT 60

j j1 R
j j1
yi

L sin i

FT 60

ii 1 R
匀速时
v ( t ) = vc
减速时
v ( t ) = vc e - 1/T
式中T 为加减速时间参数； vc为稳定速度；v ( t )为
被控的输出速度。
根据闭环、半闭环数控系统的控制方式，可用 如图所示的算法原理图来实现指数加减速控制。
图中Δ t表示采样周期，其作用是每个采样周期 进行一次加减速运算，对输出速度进行控制。
后加减速控制的规律实际 上与前加减速一样，通常 有直线和指数规律的加减 速控制。

数控机床的加工参数调整方法

数控机床的加工参数调整方法

数控机床的加工参数调整方法数控机床是一种通过预先编程的方法来控制机床进行加工的设备。

在进行加工过程中，调整加工参数是非常重要的，它能够直接影响到加工质量、加工效率以及机床的寿命。

本文将介绍数控机床的加工参数调整方法。

首先，调整进给速度。

进给速度是指加工过程中工件在加工方向上的运动速度。

调整进给速度可以通过改变主轴转速或者改变进给倍率来实现。

当需要加工较硬的材料时，可以适当降低进给速度，这样可以减少加工过程中材料的切削压力，提高加工质量。

而在加工柔软材料时，可以适当提高进给速度，以提高加工效率。

其次，调整主轴转速。

主轴转速是指主轴每分钟转动的圈数。

不同材料和加工工艺需要不同的主轴转速。

通常情况下，材料越硬，需要的主轴转速就越低。

当需要进行精细加工时，主轴转速要尽可能地低，以确保加工精度。

而在进行粗加工时，可以适当提高主轴转速以提高加工效率。

第三，调整切削深度。

切削深度是指刀具每次切削时切削厚度的大小。

调整切削深度可以通过改变刀具进给量来实现。

在进行加工时，切削深度要适中，既不能太深也不能太浅。

如果切削深度太深，容易导致刀具断裂或者材料变形；而切削深度太浅，则会导致加工效率降低。

因此，正确调整切削深度非常重要。

此外，调整切削速度也是一种常见的加工参数调整方法。

切削速度是指刀具切削工件的线速度。

不同材料和刀具需要不同的切削速度。

通常情况下，材料越硬，切削速度就要越低。

通过调整切削速度可以控制刀具与工件接触的力和温度，从而提高切削质量。

除了上述方法，还可以通过调整进给率来进行加工参数的调整。

进给率是指刀具在单位时间内与工件之间的相对运动速度。

通过调整进给率可以改变切削过程中材料的切削速度和切削负荷，从而达到理想的加工效果。

总之，数控机床的加工参数调整方法多种多样，但它们都旨在提高加工质量和效率。

通过适当调整进给速度、主轴转速、切削深度、切削速度和进给率等加工参数，可以满足不同材料和工艺的加工需求。

在实际操作中，需要根据加工对象的特性和要求进行合理选择和调整，以达到最佳的加工效果。

数控机床操作中的加工速度控制方法

数控机床操作中的加工速度控制方法

数控机床操作中的加工速度控制方法数控机床是现代制造业中的重要设备，具有高效、精确、灵活等优势。

在数控机床的操作中，加工速度控制是一个关键的环节，合理的加工速度控制能够保证加工质量和生产效率。

本文将介绍几种常见的数控机床操作中的加工速度控制方法，旨在为操作人员提供参考。

1. 刀具进给速度控制刀具进给速度控制是数控机床中常用的加工速度控制方法之一。

通过调整刀具进给速度，可以控制工件表面的切削速度，从而实现对加工过程的控制。

在一些需要精细加工的场合，通过适当降低刀具进给速度，可以提高加工表面质量，并减少加工时产生的振动和噪音。

2. 主轴转速控制主轴转速控制是数控机床操作中广泛应用的加工速度控制方法之一。

通过调整主轴转速，可以改变切削速度和进给量的比例，从而实现对加工速度的控制。

主轴转速的选择需要综合考虑刀具材料、工件材料和加工要求等因素，确保在加工过程中达到最佳的切削效果和加工质量。

3. 加工路径优化加工路径优化是一种针对多轴数控机床的加工速度控制方法。

通过分析加工路径的合理性，对加工顺序和加工路径进行优化，可以有效地减少非切削时间，提高加工效率。

合理的加工路径可以避免切削反复，减少加工过程中的空切和快速移动，从而提高数控机床的加工速度。

4. 控制信号反馈控制信号反馈是一种实时监测和调整加工速度的方法。

通过传感器监测工具切削力、切屑质量、表面粗糙度等加工参数，将获取的数据反馈给数控系统，系统可以根据实时数据进行加工速度的调整。

控制信号反馈可以及时发现和纠正加工过程中的异常情况，确保加工质量和工件精度。

5. 刀具材料和涂层选择刀具材料和涂层选择是一种提高加工速度的间接方法。

选择合适的刀具材料和涂层可以提高刀具的硬度、热稳定性和刀具寿命，从而实现更高的切削速度。

合适的刀具材料和涂层选择可以减少刀具更换的频率，降低加工时间，提高生产效率。

6. 加工参数优化加工参数优化是指通过调整切削速度、进给量、切削深度等加工参数，以使得加工速度达到最优化的过程。

数控机床加减速控制

数控机床加减速控制

绪论计算机数控技术〔ComputerNumericalControl〕集传统的机械制造技术、计算机技术、成组技术与现代操纵技术、传感检测技术、信息处理技术、网络通讯技术、液压气动技术、光机电技术于一体，是现代制造技术的根底。

他的广泛使用给机械制造业生产方式、产业结构、治理方式带来深刻的变化。

数控技术是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的根底，现代CAD/CAM，FMS，CIM等也根基上以数控技术为根底。

因此数控技术水平的上下已成为衡量一个国家工业自动化的重要标志。

数控系统是数控技术的核心，也是数控开展的要害技术其，其功能强弱、性能优劣直截了当碍事着数控设备的加工质量和效能发扬，对整个制造系统的集成操纵、高效运行、更新开展都具有至关重要的碍事。

因此，数控系统技术不仅作为数控开展的先导技术，而且作为制造业的根底性战略技术，越来越受到世界各国的重视。

为更好的满足市场和科学技术开展的需要，满足现代制造技术对数控技术提出的要求，当今数控技术呈现新的开展趋势[3][4]。

1、高精度、高速度尽管十多年前就出现高精度高速度的趋势，然而科学技术的开展是没有止境的，高精度、高速度的内涵也不断变化。

目前正在向着精度和速度的极限开展，其中进给速度已到达每分钟几十米乃至数百米。

2、智能化智能化是为了提高生产的自动化程度。

智能化不仅贯穿在生产加工的全过程〔如智能编程、智能数据库、智能监控〕，还要贯穿在产品的售后效劳和维修中。

即不仅在操纵机床加工时数控系统是智能的，确实是根基在系统出了故障，诊断、维修也根基上智能的，对操作维修人员的要求落至最低。

3、软硬件的进一步开放数控系统在出厂时并没有完全决定其使用场合和操纵加工的对象，更没有决定要加工的工艺，而是由用户依据自己的需要对软件进行再开发，以满足用户的特殊需要。

数控系统生产商不应制约用户的生产工艺和使用范围。

4、PC—NC正在被更多的数控系统生产商采纳。

它不仅有开放的特点，而且结构简单、可靠性高。

数控机床的加工速度与进给速度控制方法

数控机床的加工速度与进给速度控制方法

数控机床的加工速度与进给速度控制方法数控机床是一种通过数控系统来控制机床运动的先进设备，其具备高精度、高效率和自动化程度高的特点。

数控机床的加工速度和进给速度是影响加工质量和效率的关键因素之一。

本文将介绍数控机床的加工速度与进给速度控制方法，以帮助读者更好地理解和应用数控机床。

首先，加工速度是指机床主轴的转速，也称为主轴速度。

数控机床通常可以通过数控系统来控制主轴速度。

主轴速度的控制方法有两种：一种是通过手动输入主轴速度值，将其与工艺要求相匹配；另一种是利用自动控制系统，根据工件材料、工具材料和切削参数等自动计算出最佳主轴速度，并将其传达给数控系统进行控制。

在实际加工中，通常需要根据工艺要求和工件材料的不同，选择合适的主轴速度，以提高加工质量和效率。

进给速度是指机床工作台或刀架在工件上的移动速度，也称为进给速率。

数控机床可以通过数控系统来控制进给速度。

进给速度的控制方法有多种：一种是按照设定的进给速率进行手动操作；另一种是利用自动控制系统，根据工件形状、加工要求和切削参数等自动计算出最佳进给速率，并将其传达给数控系统进行控制。

在实际加工中，选择合适的进给速率可以提高加工效率和工件表面质量，避免因进给速度过高或过低导致的加工问题。

除了加工速度和进给速度的基本控制方法外，还有一些辅助的控制方法可以进一步提高数控加工的效率和质量。

其中，切削参数的优化是一个重要的方面。

通过合理选择切削速度、进给速度和切削深度等切削参数，可以使切削过程更加稳定、切削力更加均衡，从而提高加工质量和工件表面光洁度。

同时，还可以考虑使用一些特殊的切削工具和刀具材料，如硬质合金刀具、涂层刀具等，来提高切削效率和工具寿命。

此外，数控机床还可以通过自动换刀系统进行多工具切换，从而提高加工效率。

自动换刀系统可以根据工艺要求，自动选择不同的刀具，并完成刀具的定位和固定工作。

在实际应用中，这种自动换刀系统通常配备有多个刀位，可以根据加工需要进行刀具的快速、准确更换，从而适应多样化的加工任务。

数控机床的进给速度调节方法

数控机床的进给速度调节方法

数控机床的进给速度调节方法数控机床是一种基于数字控制技术的高精度、高效率的自动化设备，广泛应用于制造业的各个领域。

其中，进给速度的调节是数控机床运行过程中的重要控制参数之一。

本文将介绍数控机床进给速度的调节方法。

首先，数控机床的进给速度调节可以通过调节主轴电机的转速来实现。

主轴电机是数控机床工作的核心部件，通过改变电机的转速，可以实现工件的不同进给速度。

一般情况下，数控机床会设置多个进给速度档位，操作人员可以根据工艺要求选择合适的档位以实现所需的进给速度。

其次，数控机床的进给速度调节还可以通过改变数控系统的指令参数来实现。

数控系统是数控机床的核心控制单元，通过向数控系统输入指令，可以实现对机床的各项运动参数的控制。

在进给速度调节上，操作人员可以通过改变数控系统中的进给速度指令参数来实现对进给速度的调节。

这种方法调节灵活、方便，适用于对进给速度有较高精度要求的工艺。

此外，数控机床的进给速度调节还可以通过改变滚珠丝杠传动装置的进给倍率来实现。

滚珠丝杠传动装置是数控机床进给系统中常用的传动方式，通过改变进给倍率，可以实现对进给速度的调节。

进给倍率越大，进给速度越快，进给倍率越小，进给速度越慢。

操作人员可以通过调节机床上的进给倍率选择装置来实现对进给速度的调节。

另外，数控机床进给速度的调节还可以通过改变进给伺服电机的电流和电压来实现。

进给伺服电机是数控机床进给系统中的关键部件之一，通过改变电机的电流和电压，可以改变电机的转矩和速度，从而实现对进给速度的调节。

操作人员可以通过操作数控系统界面上的相关控制按钮来调节伺服电机的电流和电压。

总结起来，数控机床的进给速度调节方法包括调节主轴电机转速、改变数控系统的指令参数、改变滚珠丝杠传动装置的进给倍率，以及改变进给伺服电机的电流和电压。

根据具体的工艺要求和机床技术特点，可以选择合适的调节方法。

同时，为了保证调节效果的准确性和稳定性，操作人员需要熟悉数控系统的操作和相关参数的设置，以及对机床的结构和原理有一定的了解。

数控系统的加减速控制及在高速加工中的应用

数控系统的加减速控制及在高速加工中的应用

数控系统的加减速控制及在高速加工中的应用数控系统的加减速控制及在高速加工中的应用引言数控系统是现代制造业中的重要装备之一，其性能的优劣直接影响着加工效率和产品质量。

在数控系统中，加减速控制是其核心功能之一，尤其在高速加工中更为重要。

本文将重点讨论数控系统的加减速控制原理和在高速加工中的应用。

一、数控系统的加减速控制原理加减速控制是数控系统中的一项基本功能，其核心原理是控制伺服系统的加速度和减速度。

在进行加减速控制之前，需要先对系统进行参数设定，以确保系统能够按照预期的速度进行加减速。

1. 加速段控制在加速段控制中，主要是通过调整系统的加速度来控制加速过程的平稳性。

在数控系统中，通常使用S曲线进行加速。

S曲线的特点是开始和结束时加速度较小，中间时加速度较大，使得整个加速过程更加平滑。

2. 减速段控制在减速段控制中，主要是通过调整系统的减速度来控制减速过程的平稳性。

同样，数控系统中也使用S曲线进行减速。

减速段的加速度也是开始和结束时较小，中间时较大。

3. 加减速过程中的速度控制在加减速过程中，需要根据设定的加速度和减速度，通过数学计算来调整系统的速度。

通常使用速度闭环控制方法，通过与编码器反馈的速度值进行比较，根据误差进行调整，以实现精确的速度控制。

二、数控系统在高速加工中的应用高速加工是现代制造业中的重要工艺之一，其特点是加工速度快、效率高，可以大大提高生产效率。

数控系统作为高速加工的核心部分，发挥着重要的作用。

1. 高速切削加工高速切削加工是高速加工中的一种常见工艺，它通过提高切削速度和加工进给速度，实现对材料的高效率切削。

在高速切削加工中，数控系统的加减速控制能够确保机床在高速运动中的平稳性和精度，从而保证产品的质量和精度。

2. 快速换刀在高速加工中，快速换刀是提高生产效率的关键。

数控系统的加减速控制技术可以实现快速、精确的换刀动作，大大减少换刀时间，提高切削时间比例，从而提高生产效率。

3. 高速进给高速进给是高速加工的另一个重要工艺，它可以通过提高机床的进给速度，实现对工件的高速加工。

进给速度和加减速控制

进给速度和加减速控制
当速度较高时，CPU的时间很紧张，且这种方法 不适用于每分钟毫米直接给定速度的系统。
时钟中断法只要求一种时钟频率，并用软件控 制每个时钟周期内的插补次数，以达到进给速度控 制的目的。
进给速度可用mm/min给定。
首先要对这个唯一的时钟频率进行合理选择， 选择的原则是满足最高插补进给速度的要求，并考 虑到计算机换算的方便，取一个特殊的速度为Fp， 使在该速度下每个时钟周期进行一次插补。
2 s
若本程序段要减速，即si≤s，则设置减速状态 标志，并进行减速处理。每减速一次，瞬时设定为： Fi＋1＝Fi－at
新的瞬时速度Fi+1参加插补计算，对各坐标轴进 行进给增量的分配。一直减速到新的稳定速度或减 到零。 如果提前一段距离开始减速，则可按需要，把 提前量Δ s作为参数预先设置好，这样，减速区域s 的计算式为：
考虑调速方便，设置了快速和切削进给的倍率 开关，其速度系数设为K（％），可得Fs的计算公式 为： TKF Fs ( mm / min) 60 1000 稳定速度计算结束后，要进行速度限制检查， 如稳定速度超过由参数设定的最高速度，则取限制 的最高速度为稳定速度。 瞬时速度——就是系统每个插补周期的实际进 给量。 当系统处于恒定进给状态时，瞬时速度Fi＝Fs； 当系统处于加速状态时，瞬时速度Fi<Fs； 当系统处于减速状态时，瞬时速度Fi>Fs；
根据闭环、半闭环数控系统的控制方式，可用 如图所示的算法原理图来实现指数加减速控制。
图中Δ t表示采样周期，其作用是每个采样周期 进行一次加减速运算，对输出速度进行控制。 误差寄存器E将每个采样周期的输入速度 vc 与 输出速度 v 之差进行累加，累加结果一方面保存在 误差寄存器中，另一方面与1/T相乘，乘积作为当前 采样周期加减速控制的输出速度 v 。同时 v 又反馈 到输入端，准备下一采样周期到来。

04-进给率与速度设置教案

04-进给率与速度设置教案

进给率和速度参数设置教案
2.7 进给率和速度参数设置
进给率和速度：它是反映刀具按照设定好的切削速度切削工件的快慢，该参数的修改将影响到生产效率、产品表面粗糙度、刀具磨损及加工误差等，是非常重要的参数，一般我们根据不同加工要求和经验数据进行设置。

主轴速度：该选项用于设置机床的主轴转速，在NX 中通过它与刀具计算切削时的表面速度与每齿进给量。

如图2.59 所示。

图2.59 主轴速度设置图2.60 进给率选项设置
进给率：该选项卡用于控制机床在加工时的切削进给率，他可以控制切削时的多个切削参数，如快速的G01 和G00 输出模式，进刀、退刀等的进给率切削百分比。

进给率设置如图2.60 所示。

(优选)进给速度和加减速控制

(优选)进给速度和加减速控制
插补程序根据零件轮廓尺寸和F指令值向各个 坐标轴分配脉冲序列，其中脉冲数提供了位置 指令值，脉冲频率确定了坐标轴进给的速度。
进给速度F 60 f (mm / min)
脉冲频率f F FK
60
其中K 1
60
两轴联动各坐标轴进给速度：
vx 60 f x vy 60 f y
60
y L sin 1 FT sin (m)
60
式中为直线与x轴夹角
（2）圆弧插补的速度计算 圆弧插补的速度计算任务是计算步长分配系数。 坐标轴一个插补周期的步长为：
xi
L cosi
FT 60
•
j j1 R
j j1
yi
L sin i
FT 60
• ii1 R
ii1
FT
60R
式中：R——圆弧半径（mm) ii-1、 jj-1——圆心相对于第 i –1 点的坐标值（mm） i——第 i 点与第 i –1 点连线与 x 轴的夹角（圆弧某点
（1）直线插补的速度计算 直线插补的速度计算是
为插补程序提供各坐标轴在 同一插补周期中的运动步长。
一个插补周期的步长为：
L 1 FT 60
式中：F——编程给出的合成速度（mm / min） T——插补周期（ms） L——每个插补周期子线段的长度（ m）
x、y轴在一个插补周期中的步长为：
x L cos 1 FT cos (m)
CNC系统对速度控制是通过对插补速度控制来实现。 对进给速度处理，一般可分为进给速度计算和进给速度调节 （或控制）两部分，而进给速度计算因数控系统的不同而异。
一、进给速度计算
1、开环系统
在开环系统中，坐标轴运动速度是通过控 制输出给步进电机脉冲的频率来实现的。

数控机床加减速控制

数控机床加减速控制

数控机床加减速控制数控机床加减速控制在数控机床的运转过程中起着关键性的作用。

数控机床加减速控制是指控制机床运转过程中切削刀具的加减速过程，以达到优化机床加工效率的目标。

机床的加减速过程是一个非常重要的环节，加减速控制好坏直接关系到机床精度、工作质量和加工效率。

因此，研究和掌握数控机床的加减速控制理论及实现方法，对于优化机床加工效率和提高质量有着至关重要的意义。

一、数控机床加减速控制的原理1. 数控机床加减速控制的目的数控机床加减速控制的目的是使机床动力系统能够以理想的速度变化过程，以达到优化机床加工效率的目标。

它可以有效地避免机床运转过程中的冲击和振动；提高加工效率；增加机床零部件的寿命等。

2. 数控机床加减速控制的方式数控机床加减速控制的方式有两种：按照指定曲线加减速和按照指定时间加减速。

按照指定曲线加减速是要求机床在运动过程中按照指定的曲线进行加减速过程，从而实现更加平稳的加减速过程。

按照指定时间加减速是要求机床在指定的时间之内完成加减速过程，这种方式的加减速过程较为快速，但是会对机床造成较大的冲击和振动。

二、数控机床加减速控制的设计流程数控机床加减速控制的设计流程包括以下几个步骤：1. 确定机床的加速、减速时间及速度变化规律确定机床的加速、减速时间及速度变化规律是数控机床加减速控制设计的首要任务，需要根据机床的整体结构、零部件性能和加工要求等因素来确定。

在确定机床的加减速时间时，需要考虑到机床需要的切削力，切削材料的硬度以及切削轨迹等因素。

2. 设计加减速控制回路在确定好数控机床的加减速时间及速度变化规律之后，需要设计一套恰当的加减速控制回路，以实现机床动力系统加减速过程的控制。

加减速控制回路需要具备较高的稳定性、可靠性和精度，以保证机床加工过程顺利进行。

3. 设计数据处理与控制程序在机床加减速控制回路设计完成之后，需要通过数据处理与控制程序实现数控机床对加减速控制回路的判断与控制。

在数据处理与控制程序设计过程中，需要充分考虑实际加工中的各种情况，并对数控机床动力系统进行合理的控制，以保证机床加工效率和质量。

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余数处理程序框图如图所示。
以上进给速度的控制方法基本上都适用于数字 脉冲增量法插补的CNC系统。
3、数据采样的CNC系统加减速控制 加减速控制大多采样软件来实现，以便使系统
的速度控制更为灵活方便。 前加减速控制：加减速控制可以在插补前进行。 后加减速控制：加减速控制可以在插补后进行。
（1）前加减速控制 前加减速控制是对编程的F指令值即合成速度进
行控制。首先要计算出稳定速度Fs和瞬时速度Fi。 稳定速度——就是系统处于恒定进给状态时，
在一个插补周期内每插补一次的进给量。实际上就 是编程给定F值（mm/min）在每个插补周期T（ms） 的进给量。
考虑调速方便，设置了快速和切削进给的倍率 开关，其速度系数设为K（％），可得Fs的计算公式 为：
Fs 6T01K0F0(m 0 m /min)
稳定速度计算结束后，要进行速度限制检查， 如稳定速度超过由参数设定的最高速度，则取限制 的最高速度为稳定速度。
瞬时速度——就是系统每个插补周期的实际进 给量。
当系统处于恒定进给状态时，瞬时速度Fi＝Fs；
当系统处于加速状态时，瞬时速度Fi<Fs；
当系统处于减速状态时，瞬时速度Fi>Fs；
位置计算是算出移动 过程中的当前位置，以便 确定位移是否达到降速点 和低速点，并给出相应标 志，若GD=10时到达降速 点，GD=01时到达低速点。
2、时钟中断法 按照程序计时法所计算的频率 f 值预置适当的
实时时钟，从而产生频率为 f 的定时中断。
CPU每接受一次中断信号，就进行一次插补运算 并送出一个进给脉冲，这类似硬件插补那样，每次 中断要经过常规的中断处理后，再调用一次插补子 程序转入插补运算。
另外，要进行速度的换算：如实际给定的进给 速度是Fp的整数倍时，就表示每次中断进行的插补 次数；
如给定进给速度非Fp的整数倍时，包括大于和 小于Fp两种情况，则可将其余数进行累加计算，每 次中断作一次累加，对大于Fp的情况，有溢出时应 多做一次插补运算，对小于Fp的情况，则经多次中 断累加有溢出时才进行一次插补运算。
x、y轴在一个插补周期中的步长为：
xLcos 1 FTcos (m)
60
yLsin 1 FTsin(m)
60
式中为直线与x轴夹角
（2）圆弧插补的速度计算 圆弧插补的速度计算任务是计算步长分配系数。 坐标轴一个插补周期的步长为：
xi
பைடு நூலகம்
Lcos i
FT• 60
jj1 R
jj1
yi
Lsini
FT•ii1 60 R
进给速度F 60 f (mm/ min)
脉冲频率f F FK
60
其中K 1
60
两轴联动各坐标轴进给速度：
v x 60 f x v y 60 f y
合成速度
v
v
2 x
v
2 y
F
要进给速度稳定，故要 选择合适的插补算法， 以及采取稳速措施。
2、闭环和半闭环系统
在这种系统中采用数据采样插补方法时， 根据编程的F值，将轮廓曲线分割为插补 周期，即迭代周期的进给量——轮廓子 步长法。
数控车床的进给速度和加减速控 制
一、进给速度计算
1、开环系统
在开环系统中，坐标轴运动速度是通过控 制输出给步进电机脉冲的频率来实现的。
每输出一个脉冲，步进电机就转过一定角 度，驱动坐标轴进给一个距离，即 mm / 脉 冲（脉冲当量）。
插补程序根据零件轮廓尺寸和F指令值向各个 坐标轴分配脉冲序列，其中脉冲数提供了位置 指令值，脉冲频率确定了坐标轴进给的速度。
每次插补运算后的等待时间，由软件实现计时等待。
为使进给速度可调，延时子程序按基本计时单位 设计，并在调用这子程序前，先计算等待时间对基本 时间单位的倍数，这样可用不同的循环次数实现不同 速度的控制。
程序计时法大多用于点位、 直线控制系统，且系统采用数 字脉冲增量法。不同的空运转 时间对应不同的进给速度。
当速度较高时，CPU的时间很紧张，且这种方法 不适用于每分钟毫米直接给定速度的系统。
时钟中断法只要求一种时钟频率，并用软件控 制每个时钟周期内的插补次数，以达到进给速度控 制的目的。
进给速度可用mm/min给定。
首先要对这个唯一的时钟频率进行合理选择， 选择的原则是满足最高插补进给速度的要求，并考 虑到计算机换算的方便，取一个特殊的速度为Fp， 使在该速度下每个时钟周期进行一次插补。
ii1
FT
60 R
式中：R——圆弧半径（mm) ii-1、 jj-1——圆心相对于第 i –1 点的坐标值（mm） i——第 i 点与第 i –1 点连线与 x 轴的夹角（圆弧某点
切线方向，即进给速度方向与X轴夹角） ——步长分配系数
与圆弧上一点的值的乘积可以确定下一插补周期的进给步长。
二、进给速度控制
速度计算的任务是：当直线时，计算出 各坐标轴的插补周期的步长；当圆弧时， 计算步长分配系数（角步距）。
（1）直线插补的速度计算 直线插补的速度计算是
为插补程序提供各坐标轴在 同一插补周期中的运动步长。
一个插补周期的步长为：
L 1 FT 60
式中：F——编程给出的合成速度（mm / min） T——插补周期（ms） L——每个插补周期子线段的长度（ m）
这种系统控制的进给运动 速度可分为升速、恒速、降速 等几个阶段。其控制过程如图 所示。
速度准备框的内容包 括按照指令速度预先算出 降速距离，且置入相应的 单元；
速度控制框内需置入速度控制 字和速度标志FK（当前速度控 制值）、FK0（存恒定值）、 FK1（存低速值），这一速度控 制子程序的主要功能是给出 “当前速度值”，以实现升速、 降速、恒速和低速控制；
1)线性加减速处理
当数控设备启动、停止或在加工中改变进给速 度时，系统能进行自动加减速处理，这种处理常有 指数、线性和s型等加减速。
CNC系统中进给速度控制方式：
软件控制 采用——程序计时法（程序延时法）。
软件与接口控制 采用——时钟中断法、 v/ΔL 积 分 器 法 （ 适 于 采 用 DDA 或 扩展DDA插补中的稳速控制）。
1、程序计时法（程序延时法） 其过程是： (1)计算出每次插补运算所占用的时间； (2)由给定的F值计算出相应的进给脉冲间隔时间； (3)由进给脉冲间隔时间减去插补运算时间，得到