基于虛軸指定功能的正(余)弦線(xiàn)插補(bǔ).pdf

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1、2012年7月機(jī)床與液壓Ju1．2012第40卷第l4期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1．40No．14DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2012．14．046基于虛軸指定功能的正(余)弦線(xiàn)插補(bǔ)蔡少虬，潘旭紅(九江學(xué)院機(jī)械與材料工程學(xué)院，江西九江332005)摘要：說(shuō)明了應(yīng)用華中數(shù)控系統(tǒng)虛軸指定功能進(jìn)行正(余)弦線(xiàn)插補(bǔ)的原理，并介紹了實(shí)現(xiàn)該插補(bǔ)的一般方法。關(guān)鍵詞：虛軸；正(余)弦線(xiàn)插補(bǔ)；螺旋線(xiàn)中圖分類(lèi)號(hào)：TG547文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1001—3881(2012)14—135

2、—1華中數(shù)控HNC．21M系統(tǒng)中沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的正(余)HNC-21M系統(tǒng)的螺旋線(xiàn)進(jìn)給插補(bǔ)指令與圓弧插弦插補(bǔ)指令，雖然可以通過(guò)宏指令編程實(shí)現(xiàn)正(余)補(bǔ)相比，只多了與選定平面相垂直的軸終點(diǎn)坐標(biāo)位置弦功能，但編程較繁瑣且運(yùn)行宏指令程序?qū)υ摍C(jī)床數(shù)指令，其他都完全一樣。這里該軸為z軸，設(shè)其值為控系統(tǒng)的資源開(kāi)銷(xiāo)較大，影響加工效率和精度。為h，則如圖1有以下關(guān)系：此，作者考慮應(yīng)用系統(tǒng)的G07指令和螺旋線(xiàn)進(jìn)給指=FCOSO(1)令來(lái)完成正(余)弦插補(bǔ)。Y=rsin0(2)1基于虛軸指令功能的正(余)弦線(xiàn)插補(bǔ)0=z·go／h(3)華中數(shù)控HN

3、C-21M系統(tǒng)的G07為虛軸指定和取式中：、Y、分別為螺旋線(xiàn)旋轉(zhuǎn)角度為0(0—2叮r)消指令，為模態(tài)指令。時(shí)，、Y、軸的坐標(biāo)值，0、沿逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎?。格式：G07X—Y—Z—A一；顯然，將式(3)分別代人式(1)或(2)可以得到其中：x、Y、z、A等被指令軸后跟數(shù)字0，則該貓平面的余弦線(xiàn)和平面的正弦線(xiàn)。根據(jù)式(3)還軸為虛軸，后跟數(shù)字1，則該軸為實(shí)軸。若一軸為虛可以得到正(余)弦函數(shù)的初相角。軸則此軸只參加計(jì)算不運(yùn)動(dòng)。虛軸僅對(duì)自動(dòng)操作有考慮一般情況，在平面沿軸正向插補(bǔ)正弦效，對(duì)手動(dòng)操作無(wú)效。線(xiàn)，初相角。(0～)，終點(diǎn)相角

4、(。～2,tr)，幅用G07指令結(jié)合螺旋線(xiàn)插補(bǔ)可進(jìn)行正(余)弦值A(chǔ)，設(shè)起始點(diǎn)(。，Y，)，終點(diǎn)(：，Y：，z：)，曲線(xiàn)插補(bǔ)，即在螺旋線(xiàn)插補(bǔ)前將參加圓弧插補(bǔ)的某一圓心(。，Yo，Z0)，則軸為虛軸。為便于理解，簡(jiǎn)軸指定為虛軸，則螺旋線(xiàn)插補(bǔ)變?yōu)檎?余)弦線(xiàn)插化計(jì)算，不失一般性，令．>0，用G02指令插補(bǔ)，補(bǔ)，相當(dāng)于將空間螺旋線(xiàn)向坐標(biāo)平面投影而生成正規(guī)定0角從軸正向起始，沿順時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎?從(余)弦線(xiàn)。軸正向往負(fù)向看)，如圖2，則以上公式改為：為得到正(余)弦線(xiàn)和螺旋線(xiàn)進(jìn)給指令的關(guān)系，=Acos0+Z0(4)如圖1所示，現(xiàn)設(shè)z

5、軸正向?yàn)槁菪€(xiàn)軸向插補(bǔ)方向，y=Asin0+yn(5)螺旋線(xiàn)起點(diǎn)在平面的(r，0)位置上，螺旋線(xiàn)沿0=·(—0)／(2一。)(6)軸向投影到平面時(shí)，其圓心在坐標(biāo)軸原點(diǎn)上，JlY螺旋線(xiàn)在平面的旋轉(zhuǎn)角度為go(<2叮T)。●、、礦7．-(，，0)圖2螺旋線(xiàn)垂直軸向(軸)平面投影圖(下轉(zhuǎn)第138頁(yè))圖1螺旋線(xiàn)垂直軸向(：軸)平面投影圖收稿日期：2011—06—08作者簡(jiǎn)介：蔡少虬(1970一)，男，碩士，副教授、工程師，主要研究方向?yàn)閿?shù)控技術(shù)。E—mail：caishaoqiu@163．corn?！?38·機(jī)床與液壓第40卷F

6、3．3、F3．4或F3．5常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，在此時(shí)程序指令電器線(xiàn)圈Y8．1失電，切削液水泵斷電停機(jī)。中執(zhí)行M08指令，則R8．0常開(kāi)觸點(diǎn)閉合；斷流發(fā)生程序段5：時(shí)，流量開(kāi)關(guān)信號(hào)接入PMC，X7．7閉合，繼電器線(xiàn)信息顯示功能指令，保證報(bào)警信息能夠正常顯圈R600．0得電。示。程序段2：4結(jié)束語(yǔ)R600．0線(xiàn)圈得電，致使其常閉觸點(diǎn)R600．0閉在切削液斷流保護(hù)方案中引入流量開(kāi)關(guān)，借用數(shù)合，固定定時(shí)器得到ACT信號(hào)，在延時(shí)15000ms控機(jī)床本身的PLC來(lái)實(shí)現(xiàn)切削液斷流保護(hù)，在數(shù)控后，繼電器線(xiàn)圈R600．1得電。機(jī)床上簡(jiǎn)單易行，值

7、得推廣。方案對(duì)數(shù)控機(jī)床PLC程序段3：的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)利用及相關(guān)程序的編制有參考價(jià)值。R600．1線(xiàn)圈得電，致使R600．1常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，參考文獻(xiàn)i則信息線(xiàn)圈A2．1得電，顯示事先由機(jī)床面板輸入系【1】BEIJING-FANUC機(jī)電有限公司．BEIJING-FANUC0i—C統(tǒng)的報(bào)警信息。對(duì)于FANUC系統(tǒng)，信息取以信息號(hào)梯形圖語(yǔ)言編程說(shuō)明書(shū)[M]，2004．1000～1999開(kāi)頭的信息，則可以在顯示信息的同時(shí)，【2】許云理．?dāng)?shù)控機(jī)床PLC用戶(hù)報(bào)警的設(shè)計(jì)[J]．制造技術(shù)使CNC停止加工而出現(xiàn)報(bào)警屏。例如，此處，輸入與機(jī)床；2

8、006(8)：114—116．的信息可以為“1005NOcuttingfluid”?！?】劉建功，范力曼．?dāng)?shù)控機(jī)床PLC程序的通用化設(shè)計(jì)方案程序段4：(上)[J]．機(jī)床電器，2009(5)：13—14．因?yàn)槔^電器線(xiàn)圈R600．1有電，故此處的R600．1【4】達(dá)世亮．對(duì)切削液系統(tǒng)的控制[J]．汽車(chē)與配件，2011常閉