机械设备电气与数字控制 第六章数控系统的软件控制原理 第六章 教学内容的基本要求 掌握CNC系统软件的一般结构；了解加工程序的输入和预处 理方法； 熟练掌握逐点比较法插补原理；了解DDA法和时间分割法 插补原理； 掌握进给速度的控制方法； 了解误差补偿和自诊断的原理和方法： 具备分析简易CNC系统软件结构的初步能力。 ●●●● 唐山电大
唐山电大 机械设备电气与数字控制 第六章 掌握CNC系统软件的一般结构；了解加工程序的输入和预处 理方法； 熟练掌握逐点比较法插补原理；了解DDA法和时间分割法 插补原理； 掌握进给速度的控制方法； 了解误差补偿和自诊断的原理和方法； 具备分析简易CNC系统软件结构的初步能力。 教学内容的基本要求
机械设备电气与数字控制 第六章数控系统的软件控制原理 第六章园 §6-」系统软件概述 一、系统软件的组成 系统软件是为完成CC系统的各项功能而编制的专用软件，也叫控制软件 包括输入、数据预处理、插补运算、速度控制、自诊逝断和管理程序儿大部分 (…)输入程序 CNC的输入主要是指令件加工程序的输入 系统程序中都设有输入管理程序，通常采用中断方式输入 ()数树硕处理程子 对输入的零件程序进行处理 (三)插补运算程序 C系统按照零件加工程序中提供的数据，如曲线的种类、起点、终点等，进行运算，根据 运算的结果，分别向各坐标轴发出进给脉冲，这种运算，称为插补运算。 唐山电大
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机械设备电气与数字控制 第六章 数控系统的软件控制原理 第六章 §6-】系统软件概述 一、系统软件的组成 ()输入程序（）数的处理程序（三）插补运算程序 (四)速度控制程序 速度控制程序根据给定的速度值控制插补运算的频率，以保证按预定的速度进给 (五)输出控制程序输出控制程序的功能包括 1.伺服控制：进给运动. 2.误差补偿：间隙补偿处理 (六)管理程序 3.M.S.T等辅助功能的输出： 负责对数据输入、处理、插补运算等为加工过程服务的各个程序进行调度管理 还要对面板命令、时钟信号、故障信号等引起的中断进行处理 (七)诊断程序是在程序运行中及时发现系统的故障，并指出故障的类型 山电大
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机械设备电气与数字控制 第六章数控系统的软件控制原理 第六章 §6-】系统软件概述 一、系统软件的组成 二，系统软件的常见结构 丰程序 (一)子程序结构 豪件1 子程序1 N 条件？ 子程序2 (二)主程序加中断程序结构 N 泰件3 也叫前后台程序结构 N 主程序也叫后台程序（或背景程序） 条件4 中断程序也叫前台程序实现主机对输入输州接口的控制 N 完成插补、伺服输出、检测等有实时要求的功能 (三)中晰程序结构 图6-】子程序结构框图 在这种结构中，主程序仅完成系统初始化的工作，初始化完成后，即自动转入中断程序 ●●●●●● 唐山电大
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机械设备电气与数字控制第六章 数控系统的软件控制原理 第六章 §6-2插补方法 所谓插补，就是完成轮廓起，点至终点间各中间点的坐标值计算，对各坐标进行脉冲 分配，使刀具走出规定的轨迹来 为简化数控系统的结构，日前大多数数控机床只有直线和圆弧两种插补。 一些很复杂的形状，也可以由直线和圆弧拟合、诞近 硬件插补早期的NC系统，用逻钮线路实现插补 软件插补CN(系统中，主要用程序来完成插补运算 插补运算的方法 逐点比较法数字积分法时间分割法 一、逐点比较插补法 (一一)概述 看山电大
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机械设备电气与数字控制第六章 数控系统的软件控制原理 第六章 §6-2插补方法 一、逐点比较插补法©（一·）概述 先看两个简单的例子 江点比较插补示意图 这样走一步看一步，不断比较刀具与工件轮廓的相对位耸，使刀具向减小误差的方向进 给。这种插补方法称为逐点比较法。 电大
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机械设备电气与数字控制第六章 数控系统的软件控制原理 第六章 §6-2插补方法 一、逐点比较插补法©© 由逐点比较法控制机床州工，每走一步要完成四个工作节拍。 1.偏差判别，以决定进给方向 2进给。沿减少偏差的方向进给一步，以向规定的图形靠拢 3.偏差计算。计算出进给后的新偏差，作为下一步偏差判别的依据 4终点判捌.判断是否到达终点，若未到终点，返回去进行偏差判别，再重复上述过程 编差判到 若达终点，发出插补完成信号 进给 这四步不断循环，就可加工出所要求的直线或圆弧 瑞差计算 逐点比较法当刀具不在曲线上时，插补总是使刀具向诚小偏差的方向进给 到终点？ 从而减小了插补的误差逐点比较法的插补误差等于或小于一个脉冲当量 Y辆补结来 图6-3逐点比较插补法流径图 唐山电大■
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机械设备电气与数字控制 一、逐点比较插补法 (一)概述 六章 (二)直线插补运算 P(X,Y) PE(Xe,Ye） 1.偏差的判别 P(X,Y) 现用F来表示P点的偏差值，定义 。P(X,Y) F=YX。一YX 0 则当F=0时·P点位于直线E上： F>0时P点位于直线0E的上方； F0 ①当F=0时，可以向十X方向走一步，也可向十Y方 向走一步，通常规定为向十X方向走一步。 ②当F>0时，控制刀具向+X方向走一步。 ③当F<0时，月具向+Y方向走-步。 刀具每进一步后，将刀具新的坐标值代入(6-4)式，求出新的F值 向的规定 以确定下一步进给方向。如此反复下去，即可完成直线插补 香山电大
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机械设备电气与数字控制 一、逐点比较插补法 (一)概述 第六章 (二)直线插补运算 1.偏差的判别 2.进给 3.偏差计算 实际进行偏差计算时 当F≥0时，沿十X方向走一步，到达(x十1，y)点，令新的加工偏差为F 则有：F=X-Y.(X+1)=F-Y 当F<0时，刀具向十Y方向进给一步，到达(x,y+1)点，令新的加工偏差为 F(Y+1)X.-Y.X -F+X. 这种利用前-一加工点的偏差.递推出 4.终点判别 新的加工点的偏差的方法，称为递推法 最常用的终点判别方法是设置一个长度计数 器，其计数长度为两个方向进给步数之和。无论X 轴还是Y轴，每发一个进给脉冲，计数长度减1，当 计数长度减到零时，表示到达终点，插补结束。 山电大
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机械设备电气与数字控制 一、逐点比较插补法 (-)概述二)直线插补运算 (Xe,Ye】 1.偏差的判别2进给3.偏差计算4.终点判别 例6-】用逐点比较法对第一象限直线OE进 行插补，0E的起点坐标为(0,0)，终点坐标为(5,4)。 解插补的起点与0E的起点重合，此时的偏 差值F=0。计数长度n=X+Y。=5+4=9,即X方 向走5步，Y方向走4步，共9步。 插补过程如图6-6和表6-1所示 表6·1例6·1的插补过程 序 偏差判别 进给 偏 计免 终点判别 F=0 n-9 0=0 +X F1-F。一Y。m一4 n=8 2 F=一0 十X F3=F2-YX.=-3 n=6 F3=-30 +AX F6=F4-Y。m一2 n-4 F3=一20 +△X FF6一Y。=一1 n=2 F,=一10 +AX F→Fe一Y。=0 n-0 十X表示向十X方向进给 步，+A￥则向+Y方向进给一步】
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