兰州交通大学：《数控机床及其应用》课程PPT教学课件（2015）第六讲加减速控制

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敬拉技术及偏瘦第二章计算机教控系统主讲陈德道

第二章计算机数控系统主讲陈德道

第二章计算机数控系统加减速拉制为了保证机床在启动或停止时不产生冲击、失步、超程或振荡，必须对送到电机的进给脉冲频率或电压进行加减速控制。即在机床加速启动时，保证加在伺服电机上的进给脉冲频率或电压逐渐增大；而当机床减速停止时，保证加在伺服电机上的进给脉冲频率或电压逐渐减小。在CC装置中，加减速控制多数都采用软件来实现，这样给系统带来了较大的灵活性。这种用软件实现的加减速控制可以放在插补前进行，也可以放在插补后进行。放在插补前的加减速控制称为前加减速控制，放在插补后的加减速控制称为后加减速控制，如图所示。指令速度F 前加减速 △x △x 后加减速插补器精插 Ay △y 后加减速补坐标位置前加减速和后加减速示意图主页。目录上一页下一页后退退出

第二章计算机数控系统七、加减速控制为了保证机床在启动或停止时不产生冲击、失步、超程或振荡，必须对送到电机的进给脉冲频率或电压进行加减速控制。即在机床加速启动时，保证加在伺服电机上的进给脉冲频率或电压逐渐增大；而当机床减速停止时，保证加在伺服电机上的进给脉冲频率或电压逐渐减小。在CNC装置中，加减速控制多数都采用软件来实现，这样给系统带来了较大的灵活性。这种用软件实现的加减速控制可以放在插补前进行，也可以放在插补后进行。放在插补前的加减速控制称为前加减速控制，放在插补后的加减速控制称为后加减速控制，如图所示。前加减速和后加减速示意图坐标位置指令速度F 前加减速插补器后加减速后加减速精插补 ' F x ' x ' y y

第二章计算机数控系统 ☒无法显示该图片】前后加减速控制的优缺点前加减速控制：优点是仅对合成速度一一编程指令速度F进行控制，所以它不会影响实际插补输出的位置精度。缺点是需要预测减速点，而这个减速点要根据实际刀具位置与程序段终点之间的距离来确定，而这种预测工作需要完成的计算量较大。后加减速控制：优点是与前加减速控制相反，它是对各运动轴分别进行加减速控制，这种加减速控制不需专门预测减速点，而是在插补输出为零时开始减速，并通过一定的时间延迟逐渐靠近程序段终点。缺点是由于它对各运动坐标轴分别进行控制，所以在加减速控制以后，实际的各坐标轴的合成位置就可能不准确。（这种影响仅在加速或减速过程中才会有，当系统进入匀速状态时，这种影响就不存在了)。页目录一页后退出

第二章计算机数控系统前后加减速控制的优缺点前加减速控制：优点是仅对合成速度——编程指令速度F进行控制，所以它不会影响实际插补输出的位置精度。缺点是需要预测减速点，而这个减速点要根据实际刀具位置与程序段终点之间的距离来确定，而这种预测工作需要完成的计算量较大。后加减速控制：优点是与前加减速控制相反，它是对各运动轴分别进行加减速控制，这种加减速控制不需专门预测减速点，而是在插补输出为零时开始减速，并通过一定的时间延迟逐渐靠近程序段终点。缺点是由于它对各运动坐标轴分别进行控制，所以在加减速控制以后，实际的各坐标轴的合成位置就可能不准确。（这种影响仅在加速或减速过程中才会有，当系统进入匀速状态时，这种影响就不存在了）

第二章计算机数控系统前加减速控制囚无法显示该图片 1.稳定速度和瞬时速度所谓稳定速度，就是系统处于稳定状态时，每次插补一次（一个插补周期)的进拾量。 TKF f.= 60×1000 式中，j为稳定速度(mm);T为插补周期(ms);F为指令进给速度 (mm/min);K为速度系数，包括快速倍率、切削进给倍率等。所谓瞬时速度，即系统在每个插补周期的进给量。当系统处于稳定状态时，瞬时速度等于稳定速度∫：当系统处于加速（或减速）状态时，f<刀主页目录上一页下一页后退退出

第二章计算机数控系统 1．稳定速度和瞬时速度所谓稳定速度，就是系统处于稳定状态时，每次插补一次（一个插补周期）的进给量。式中，为稳定速度（mm）；T为插补周期（ms）；F为指令进给速度（mm/min）；K为速度系数，包括快速倍率、切削进给倍率等。所谓瞬时速度，即系统在每个插补周期的进给量。当系统处于稳定状态时，瞬时速度等于稳定速度；当系统处于加速（或减速）状态时，。 1、前加减速控制 60 1000 s TKF f =  s f i f s f i s f f 

第二章计算机数控系统插补前加减速控制插补后加减速控制原理对合成速度（程编指令对各运动坐标轴分别进速度F)进行控制行加减速控制优点不影响实际插补输出的不需预测减速点，在插位置精度补输出为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。缺点需预测减速点，这要根合成位置可能不准确，据实际刀具位置与程序但这种影响只在加减速段之间距离来确定，计过程，进入匀速状态后，算工作量大。这种影响就不存在了。主页目录上一页下一页后退退出

第二章计算机数控系统

第二章计算机数控系统加减速控制方式插补预处理插补实时处理加减速处理王，y, △r,Ay,As ar',Ay',as 位置控制 F.FF. FFF 图1插补后加减速的流程图插补预处理加减速处理插补实时处理 x,y,2 位置控翻 △x,△y,△x 图2插补前加减速的流程图主页目录上一页下一页后退退出

第二章计算机数控系统

第二章计算机数控系统直线加减速控制算法 2.1直线加减速如图3所示，当前指令进给速度F‘大于前一指令进给速度F时，处于加速阶段。 fi+1=fi+aT 式中+：为第+1个插补周期的进给量：f为第 :个插补周期的进给量：a为用户指定的加速度：T 为插补周期。控定段加速动段破莼阶双稳定阶皮图3 直线加减速主页目录上一页下一页后退退出

第二章计算机数控系统

第二章计算机数控系统无法品示诊图 S型加减速控制算法指数加减速控制算法 2.3S型加减速如图5所示，进给速度沿S型曲线进行加减速 F 协定阶图知速段稳定阶段威速阶段 0上一加速阶段或速阶段困（指数加减速阳5S型加减速主页目录上一项下一页后退退出

第二章计算机数控系统

第二章计算机数控系统线性加减速簋 r回 A B 直线加减速主页目录一页下一页后退退出

第二章计算机数控系统线性加减速算法直线加减速 D C t A B P V t( ) Vc

第二章计算机数控系统 3.线性加减速处理 1)加速处理系统每插补白状都要进行稳定速度、瞬时速度和加/减速处理。当计算的瞬时速度小于稳定速度时，则要加速。每加速一次，瞬时速度为 f=f+at 新的瞬时速度参加插补计算，对各坐标轴进行分配。这样，一重到稳定速度为止。 2)减速处理系统每进行一次插补运算，都要进行终点判别，计算出离开终点的瞬时距离，并根据本程序段的减速标志，检查是否已到达减速区域，若以到达，则开始减速。当稳定速度和设定的加减速度确定后，减速域$可由下式求得： s=名+AS 若本段程序段要减速，则设置减速状态标志，开始减速处理。隼减速一次，瞬时速度为 f=f-at 新的瞬时速度参加插补运算，对各坐标轴进行分配，直到速度为零主页目录上一页下一页后退退出

第二章计算机数控系统 3．线性加减速处理 1）加速处理系统每插补一次都要进行稳定速度、瞬时速度和加/减速处理。当计算的瞬时速度小于稳定速度时，则要加速。每加速一次，瞬时速度为新的瞬时速度参加插补计算，对各坐标轴进行分配。这样，一直到稳定速度为止。 2）减速处理系统每进行一次插补运算，都要进行终点判别，计算出离开终点的瞬时距离，并根据本程序段的减速标志，检查是否已到达减速区域，若以到达，则开始减速。当稳定速度和设定的加减速度确定后，减速区域S可由下式求得：若本段程序段要减速，则设置减速状态标志，开始减速处理。每减速一次，瞬时速度为新的瞬时速度参加插补运算，对各坐标轴进行分配，直到速度为零。 i i 1 f f at + = + 2 2 s f S S a = +  i i 1 f f at + = −

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