Пятикоординатный обрабатывающий центр для высокопроизводительной и точной обработки произвольно расположенных поверхностей деталей. Часть 1: Методические указания к лабораторной работе, страница 4

Метод оценочной функции применительно к круговой интерполяции заключается в следующем. Оценочная функция делит плоскость на две области: внутри окружности (F < 0) и вне (F > 0). Сама оценочная функция имеет вид

где х_i, y_j – координаты текущей точки дуги; R – константа.

Для интерполяции дуги окружности задается номер квадранта и координаты начальной х_о, y_о и конечной х_к, y_к точек дуги (рис. 8).

Направление движения при круговой интерполяции также выбирается в зависимости от знака оценочной функции. Если оценочная функция  делается шаг по основной (убывающей) координате, а если  - по вспомогательной.

При шаге по оси X новое значение оценочной функции

 

После преобразований

           

Аналогично при шаге по оси Y

                             

Если после шага по какой-либо координате знак оценочной функции не изменяется, производится повторение шага по той же координате. При изменении направления движения или номера квадранта соответствующим образом изменяются знаки единичных приращений координат.

Блок задания скорости обеспечивает: передачу последовательности импульсов заданной частоты в интерполятор, сохранение постоянной скорости обработки по контуру, разгон и торможение с автоматическим определением участка пути торможения. При обработке по контуру непрерывно изменяется мгновенная скорость подачи. Угол наклона текущего профиля определяют по числу шагов, отработанных за одно и то же время. Число шагов по каждой координате фиксируется счетчиками, в зависимости от состояния которых вырабатывается определенный сигнал, посредством которого достигается целенаправленное изменение частоты следования управляющих импульсов по каждой координате, поступающих в интерполятор.

Управляющие импульсы от интерполятора УЧПУ поступают в цифроаналоговый преобразователь, в котором импульсный сигнал преобразуется в аналоговый (рис. 9). Число управляющих импульсов, поступающих от интерполятора, определяет перемещение (путь), а их частота – скорость перемещения исполнительного органа. Заданный сигнал j_з поступает в элемент сравнения, в

котором сравнивается с сигналом j, характеризующим фактическое положение исполнительного органа. В результате формируется сигнал рассогласования e, поступающий в контур формирователя ошибки перемещения. Регулируемый привод отрабатывает сигнал рассогласования в сторону его уменьшения. Сигнал рассогласования поступает в предварительный усилитель системы импульсно-фазового управления.

Для увеличения диапазона регулирования привод охватывается обратной связью по частоте вращения w. Для этого на валу двигателя устанавливается тахогенератор, напряжение которого пропорционально угловой скорости вала. Разность между заданным напряжением и напряжением от тахогенератора усиливается и подается в тиристорный  преобразователь. Система импульсно-фазового управления преобразует выходное усиленное напряжение в прямоугольные импульсы, фаза которых изменяется пропорционально входному воздействию. Эти импульсы управляют тиристорами. Тиристорный преобразователь управляет двигателем, который  обеспечивает через механизм подачи движение исполнительного органа с заданной скоростью и на заданное расстояние.

Установочное движение Уст(А) – простое, с не замкнутой траекторией, настраивается по четырем параметрам L4, K4, V4 и N4. Внутренняя связь "шпиндель – подшипники", внешняя  12- L4- K4-V4-N4-ЭМ4-11-10-U5. Кинематическая схема привода представлена на рис.10. Привод снабжен датчиком угла поворота d7 и датчиком скорости d6.

 Установочные движения Уст(Х) – простое, с не замкнутой траекторией, настраивается по четырем параметрам L6, K6, V6 и N6. Внутренняя связь "направляющие – салазки", внешняя  6- L6- K6-V6-N6-ЭМ2-5-4-U3. Кинематическая схема привода представлена на рис.7. Привод снабжен датчиками положения d3 и  скорости d2. В случае, когда движение Х осуществляется в качестве установочного, связь с движением Y разрывается (рис.5, коммутатор С).