M70高速模式(2)

2019-04-09 23:14

13. 程序支持功能 13.15 高精度控制 ; G61.1,G08

最适速度控制

(1) 最适转角减速

计算单节与单节的连接角度,利用加减速控制,以最适于该转角的速度通过,能够实现高精度的加工。 进入转角时,根据与下一单节的角度,计算出该转角的最适速度(最适转角速度),预先减速到该速度, 在通过转角之后,再次加速到指令的速度。 当单节与单节之间平滑连接时,不进行转角减速。此时,可通过加工参数“#8020 转角减速角度”指定判 定平滑的标准。 当直线与直线,或直线与圆弧等之间的转角角度大于参数“转角减速角度”时,以某一速度V通过转角时, 因进行方向的变化而导致产生加速度ΔV。

进入转角前的速度 在转角中的速度变化

V θ

ΔV V 通过转角后的速度

对转角速度V进行控制,以确保该△V小于通过参数(“#1206 G1bF”、“#1207 G1btL”)所设定的插 补前加减速允许值。 此时的速度曲线如下。

Y 轴 X 轴 θ V0 为最适转角速度。根据参数计算出的 插补前加减速允许加速度ΔV’ 与转角的 角度(外角)θ计算 V0。 N01 G01X100.Y1.F500 ; N02 G01X100.Y-1.F500 ;

?V'= G1bF G1btL 合成速度 曲线

速度 时间 V0 V0= V0x +V0y 22 欲进一步降低 V0 时(欲进一步改善 边缘 精度 时 ),可 通过 加工 参 数 “#8019 精度系数”降低 V0。 X 轴速度 曲线 速度 时间 V0x V0'= V0 ×(100-Ks) 100 Ks:精度系数

Y 轴速度 曲线 速度 时间 (注 1) 此时,由于加减速时间延长, 所以循环时间可能会延长。 V0y (注 2) 通过将精度系数设定为负值, 可提高 V0。

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13. 程序支持功能 13.15 高精度控制 ; G61.1,G08

精度系数因参数“#8021 精度系数分离”而异。

#8021 精度系数分离 0 1 使用的精度系数 #8019 精度系数 #8022 转角精度系数 另外,可将转角速度V0保持在一定速度以上,以确保转角速度不会过低。

对各轴分别设定“#2096 crnosp” (转角减速最低速度),确保移动轴的合成速度小于该设定值。

转角减速速度 ΔV

Y 轴设定值 转角减速速度 根据 X 轴进行钳制值

X 轴设定值

不进行速度钳制

进行速度钳制时

但是,在以下状态时,按照最适转角减速速度进行速度控制。

? 合成转角减速速度低于最适转角减速速度时

? 有至少1根移动轴的转角减速最低速度参数设定为“0”时

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13. 程序支持功能 13.15 高精度控制 ; G61.1,G08

(2) 圆弧速度钳制 圆弧插补时,即使是以恒速移动,由于进行方向不断变化,所以会产生加速度。当圆弧半径

相对于指令速 度充分大时,按照指令的速度控制。当圆弧半径较小时,为确保所产生的加速度不超过根据参数计算出的 插补前加减速允许加速度,要进行速度钳制,。 借此,能够实现适合圆弧半径的适当进给速度下的圆弧切削。

Δθ F

F F ΔV

F :指令速度 (mm/min) R :指令圆弧半径(mm) Δθ:每插补单位的角度变化 ΔV :每插补单的速度变化

F

请以圆弧钳制速度 F'进行进给,以确保ΔV 不会超过插 补前加减速允许加速度ΔV。 θ

F ≦ R×ΔV×60×1000(mm/min)

ΔV =

G1bF(mm/min) G1btL(ms) 将上述F’式代入表示插补前加减速项中所述的最大理论圆弧半径减少误差量△R的下式的F中,则指令半径 R被取消,△R不在依赖于R存在。

1 2

?R ≦ Tp1 - Kf2

2R 1 2 2≦ 2 Tp1 - Kf

F 60

2

ΔV' ×1000 60 ΔR:圆弧半径减少误差量

Tp : 伺服系统的位置环增益时间常数 Kf :前馈系数

F :切削进给速度

即,在高精度控制模式中的圆弧指令中,与指令速度 F 及指令半径 R 无关,理论上,可以总是以一定值以 内的半径减少误差量进行加工。

欲进一步降低圆弧钳制速度时(欲进一步改善真圆度时)可通过加工参数“#8019 精度系数”降低圆弧钳 制。此时,通过进行速度控制,使最大圆弧半径减少误差量△R’改善设定的百分比。

ΔR' :最大圆弧半径减少误差量

ΔR × (100-Ks) (mm) Ks :精度系数(%) ΔR' =

100

设定“精度系数”之后,上述ΔR'显示在参数画面。

精度系数 (0.078) 50

「精度系数」

ΔR'

(注1) 通过在“精度系数”中设定负值,增加最大圆弧半径减少误差量△R。

(注2) 当设定了“精度系数”(正值)时,由于圆弧钳制速度降低,所以对于圆弧指令较多的加工程序,

可能会导致加工时间延长。

(注3) 精度系数仅在圆弧速度钳制中有效。当不进行圆弧速度钳制时,为了减小半径减少误差、需要减

小指令速度F。

(注4) 当未设定“精度系数”时(0),不进行圆弧速度钳制。 (注5) “精度系数”因参数“#8021 精度系数分离”而异。

#8021 精度系数分离 0 1 使用的精度系数 #8019 精度系数 #8023 曲线精度系数

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13. 程序支持功能 13.15 高精度控制 ; G61.1,G08

矢量精插补

微小线段指令时,单节与单节的连接角度非常小且平滑的情况下(不进行最适转角减速时),通过矢量精插补 可以更加平滑的进行插补。

前馈控制 矢量精插补

指令路径

通过本功能,能够大幅降低因伺服系统的位置环控制而导致的日常速度误差。但是,因提高前馈系数而发生机 械系统的震动时,应通过与平滑的高增益(SHG)控制功能的组合使得可以对伺服系统位置环延迟进行更加稳 定的插补,以实现高精度。为了进一步让加减速时的响应变的平滑,可提高位置环增益。 (1)前馈控制

插补前加减速时的指令 前馈控制 Kp :位置环增益 Kv :速度环增益 M :电机 S :微分 插补后加减速时的指令

+ + - Kp + - Kv M

机械误差补偿量 检测器 S

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13. 程序支持功能 13.15 高精度控制 ; G61.1,G08

(2) 降低前馈控制所导致的圆弧半径减少误差量 在高精度控制中,通过将上述的插补前加减速控制方式与前

馈控制/SHG 控制组合使用,能够大幅降低圆 弧半径减少误差量。 通过下式计算高精度控制模式中的理论半径减少误差量△R。

前馈控制 1 ?R = 2R Tp2 1 - Kf2 F 60 2

SHG 控制+前馈控制 R :圆弧半径 (mm) F :切削进给速度 (mm/min) Tp :位置环时间常数(s) Kf :前馈系数 (fwd_g/100) 通过将 Kf 设定为如下的值,可消除因伺服系统中的位置环而导致的延迟,理论上可将△R 降为 0。 Kf=1(前馈增益 100%) 使 Kf=1 的等价前馈增益可通过下式求得。 2 _ ? ? g ?fwd 以往控制时的PGN ?? ?? ? ?1 100 1 ? ?1 ? ? 2 ? 50 ? ???? SHG控制时的PGN ? ? ?? ?1? ? ?2前馈增益可通过G00/G01分别予以设定。

F ΔR R

插补前加减速控制方式(Kf = 1)的路径

插补前加减速控制方式(Kf = 0)的路径

插补后加减速控制方式的路径

(注) 当 Kf=1 时,如果发生机械振动,则必须将 Kf 降低,或是调整伺服系统。

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