探讨高性能数控系统在数控机床中的应用研究与设计

尹方

摘 要：本文介绍了数控技术的发展，对高性能数控系统的相关技术的研究现状进行了讨论，并针对连续微段高速自适应前瞻插补方法进行了研究设计分析。

关键词：高性能数控系统；研究现状；研究设计

数控系统的开发从20世纪50年代就开始了，从硬件数控阶段到计算机数控系统CNC，再到高速高精度CNC的开发应用。当今的CNC采用了32位CPU数据处理，在数控系统中占有主要的地位。如今，开放式CNC开发应用也受到关注。

1.高性能数控系统关键技术的应用现状

1.1加减速控制技术

加减速控制技术主要用于对电机的进给脉冲频率或电压进行加减速控制，避免CNC装置机床在启动或者停止时产生冲击、失步、超程和振荡。保证在机床加速启动时，进给脉冲频率或电压增大；在机床减速停止时，进给脉冲频率或电压减小，这是现代该性能数控系统研究中的关键技术之一。比较常用的方法有直线加减速法和指数加减速法，但这两种方法都存在加速度突变的问题，因此，有关研究提出了柔性加减速法，该技术下得出的加速度、速度均是连续的，因此比直线和指数加减速方法更有优势，系统运行具有较高的柔性。

1.2插补技术

插补技术即是根据给定的曲线生成相应逼近的轨迹，采用软件方法来实现插补功能。数控系统的插补方法一般有两种，即脉冲增量插补和数据采样插补。脉冲增量插补，是在每次插补结束时仅产生一个形成增量，并将增量以脉冲的方式对伺服系统进行传输，使用加法和位移就可以完成插补，但脉冲增量插补的进给速度存在限制。……