数控系统的分类
计算机数控系统
计算机数控系统计算机数控系统3．1 计算机数控（CNC）系统的基本概念计算机数控（computerized numerical contro，简称CNC）系统是用计算机操纵加工功能，实现数值操纵的系统。
CNC系统根据计算机存储器中存储的操纵程序，执行部分或者全部数值操纵功能．由一台计算机完成往常机床数控装置所完成的硬件功能，对机床运动进行实时操纵。
CNC系统由程序、输入装置、输出装置、CNC装置、PLC、主轴驱动装置与进给（伺眼）驱动装置构成。
由于使用了CNC装置，使系统具有软件功能，又用PLC取代了传统的机床电器逻辑操纵装置，使系统更小巧，灵活性、通用性、可靠性更好，易于实现复杂的数控功能，使用、维修也方便，同时具有与上位机连接及进行远程通信的功能。
3．2 微处理器数控（MNC）系统的构成大多数CNC装置现在都使用微处理器构成的计算机装置，故也可称微处理器数控系统（MNC）。
MNC通常由中央处理单元（CPU）与总线、存储器（ROM，RAM）、输入/输出（I／O）接口电路及相应的外部设备、PLC、主轴操纵单元、速度进给操纵单元等构成。
图3 .2.1为MNC 的构成原理图。
3.2.1中央处理单元（CPU）与总线(BUS）CPU是微型计算机的核心，由运算器、操纵器与内寄存器组构成。
它对系统内的部件及操作进行统一的操纵，按程序中指令的要求进行各类运算，使系统成为一个有机整体。
总线（BUS）是信息与电能公共通路的总称，由物理导线构成。
CPU与存储器、I/O 接口及外设间通过总线联系。
总线按功能分为数据总线（DB）、地址总线（AB）与操纵总线（CB）。
３．２．２存储器(memory)(１)概述存储器用于存储系统软件（管理软件与操纵软件）与零件加工程序等，并将运算的中间结果与处理后的结果（数据）存储起来。
数控系统所用的存储器为半导体存储器。
（２）半导体存储器的分类①随机存取存储器（读写存储器）ＲＡＭ（random access memory）用来存储零件加工程序，或者作为工作单元存放各类输出数据、输入数据、中间计算结果，与外存交换信息与堆栈用等。
常见的数控系统
常见的数控系统常用的数控系统有发那科、西门子、三菱、广数、华中等数控系统。
发那科（FANUC）系统FANUC系统是日本富士通公司的产品，通常其中文译名为发那科。
FANUC系统进入中国市场有非常悠久的历史，有多种型号的产品在使用，使用较为广泛的产品有FANUC0、FANUC16、FANUC18、FANUC21等。
在这些型号中，使用最为广泛的是FANUC0系列。
系统在设计中大量采用模块化结构。
这种结构易于拆装、各个控制板高度集成，使可靠性有很大提高，而且便于维修、更换。
FANUC系统设计了比较健全的自我保护电路。
PMC信号和PMC功能指令极为丰富，便于工具机厂商编制PMC控制程序，而且增加了编程的灵活性。
系统提供串行RS232C接口，以太网接口，能够完成PC和机床之间的数据传输。
FANUC系统性能稳定，操作界面友好，系统各系列总体结构非常的类似，具有基本统一的操作界面。
FANUC系统可以在较为宽泛的环境中使用，对于电压、温度等外界条件的要求不是特别高，因此适应性很强。
鉴于前述的特点，FANUC系统拥有广泛的客户。
使用该系统的操作员队伍十分庞大，因此有必要了解该系统的一些软、硬件上的特点。
我们可以通过常见的FANUC0系列了解整个FANUC系统的特点。
⑴刚性攻丝主轴控制回路为位置闭环控制，主轴电机的旋转与攻丝轴（Z轴）进给完全同步，从而实现高速高精度攻丝。
⑵复合加工循环复合加工循环可用简单指令生成一系列的切削路径。
比如定义了工件的最终轮廓，可以自动生成多次粗车的刀具路径，简化了车床编程。
⑶圆柱插补适用于切削圆柱上的槽，能够按照圆柱表面的展开图进行编程。
⑷直接尺寸编程可直接指定诸如直线的倾角、倒角值、转角半径值等尺寸，这些尺寸在零件图上指定，这样能简化部件加工程序的编程。
⑸记忆型螺距误差补偿可对丝杠螺距误差等机械系统中的误差进行补偿，补偿数据以参数的形式存储在CNC的存储器中。
⑹CNC内装PMC编程功能PMC对机床和外部设备进行程序控制⑺随机存储模块MTB（机床厂）可在CNC上直接改变PMC程序和宏执行器程序。
数控答案
一、填空题1.数控机床按伺服系统的形式分类，可分为：开环控制、全闭环控制、半闭环控制。
2.DNC是指直接数字控制系统。
FMC则是柔性制造单元。
3.NC机床的含义是数控机床，CNC机床的含义是计算机数字控制， FMS的含义是柔性制造系统。
4.数控程序的编制方法有手工编程_和_自动编程及_CAD/CAM软件_编程三种。
5.数控机床中的标准坐标系采用右手笛卡尔直角坐标系，并规定增大刀具与工件之间距离的方向为坐标正方向。
6.刀具补偿包括 _半径补偿_ 和 _长度补偿_。
7.编程时可将重复出现的程序编成子程序，使用时可以由主程序多次重复调用。
8.在数控铣床上加工整圆时，为了避免在工件表面产生刀痕，刀具应该从起始点沿圆弧表面的切线方向进入，进行圆弧铣削加工；整圆加工完毕退刀时，顺着圆弧表面的切线方向退出。
9.铣削平面轮廓曲线工件时，铣刀半径应小于工件轮廓的最小凹圆半径。
10.数控机床按控制系统功能特点分类分为：点位控制、直线控制和轮廓控制机床。
11.(CIMS)的含义是计算机集成制造系统。
FMS则是指柔性制造系统。
12.数控机床主要由加工程序、输入装置、数控装置、伺服驱动装置、检测反馈装置、辅助控制装置、机床本体等组成。
13.数控车床的混合编程是指在编程时可以采用绝对编程和增量编程。
14.X坐标轴一般是平行于主轴的，与工件安装面平行，且垂直Z坐标轴。
15.机床接通电源后的回零操作是使刀具或工作台退回到机床参考点。
16.按数控机床功能强弱可将数控机床分为_经济型数控机床_、全功能型数控机床__、_高档数控机床__。
17.数控系统是由_数控装置、伺服驱动装置、检测反馈装置、辅助控制装置_组成。
18.DNC是指直接数字控制系统。
19.控机床控制介质有磁带、磁盘、穿孔纸带、等。
20.__柔性___是指机床适应加工对象变化的能力。
.21.第一台数控机床是由__美国___的帕森Parsons公司与美国的麻省理工学院(MIT)于_1952__年合作研制成功的22.切削用量包括_切削速度、进给速度和背吃刀量。
数控技术复习参考(南昌航空大学)
复习资料1．闭环控制系统比开环控制系统及半闭环控制系统（ B ）。
A．稳定性好B．精度高C．故障率低D．价格低2．脉冲当量是（ D ）。
A．每个脉冲信号使伺服电动机转过的角度B．每个脉冲信号使丝杠转过的角度C．数控装置输出的脉冲数量D．每个脉冲信号使机床移动部件移动的位移量3．CNC系统软件存放在（ B ）。
A．单片机B．程序存储器C．数据存储器D．穿孔纸带4．在中断型软件结构中，各种中断程序被安排成优先级别不同的中断服务程序，下列程序中被安排在最高级别的程序是（ B ）。
A．译码、刀具中心轨迹计算B．CRT显示C．插补运算D．伺服系统位置控制5．G04代码表示（ A ）。
A．进給停止B．顺园插补C．逆园插补D．撤销刀具半径补偿6．能够实现加工中心换刀时主轴准停功能的检测装置是（ D ）。
A．光栅尺B．感应同步器C．磁栅D．主轴脉冲编码器7．直线式感应同步器是通过鉴别（ B ）上感应电动势的相位或幅值，来测量滑尺相对于定尺的位移量。
A．滑尺绕组B．定尺绕组C．励磁绕组D．输入绕组8．光栅利用( A )，使得它能测得比栅距还小的位移量。
A.莫尔条纹的作用B.数显表C.细分技术D.高分辨指示光栅9．当交流伺服电机正在旋转时，如果控制信号消失，则电机将会( D )。
A.以原转速继续转动B.转速逐渐加大C.转速逐渐减小D.立即停止转动10．加工中心主轴准停装置的作用是（ A ）。
A．保证刀具的自动装卸B．测量主轴的转速C．测量主轴的温升D．使切削过程得到恒线速1．简要说明数控系统进行①译码、②刀具补偿、③进给速度处理和④插补的工作内容。
答：1. 译码译码是以零件程序的一个程序段为单位进行处理，把其中零件的轮廓信息（起点、终点、直线或圆弧等），F、S、T、M等信息按一定的语法规则解释（编译）成计算机能够识别的数据形式，并以一定的数据格式存放在指定的内存专用区域。
编译过程中还要进行语法检查，发现错误立即报警。
数控技术期末复习题(4套,附答案)
(数控技术期末复习题)一、填空题1、数控机床由输入输出设备、数控装置、伺服系统、测量反馈和机床本体组成。
2、数控装置是数控机床的核心。
它接受来自输入设备的程序和数据，并按输入的信息的要求完成数值计算、逻辑判断和输入输出控制等功能。
3、数控机床分为开环控制的数控机床、闭环控制的数控机床、半闭环控制的数控机床。
4、数控编程的步骤：分析零件确定加工工艺过程、数值计算、编写零件加工程序、制作控制介质、程序校验和试切削。
5、数控机床坐标系确定顺序：Z-X-Y.。
6、数控机床中X尺寸一般采用直径编程。
7、坐标平面指令：G17、G18、G19。
8、圆弧差补指令用R代替I、J、K值。
圆心角小于180度时，R 取正直。
9、数值计算内容：基点和节点计算、刀位点轨迹计算、辅助计算。
10、CMC数控机床的功能分为基本功能和选择功能。
11、刀补过程分为刀补建立、刀补运行、刀补取消。
12、插补算法：脉冲增量插补、数据采样插补。
13、四个工作节拍：偏差判别、紧急计算、偏差计算、终点判别。
14、脉冲分配方法：电路分配法、软件分配法。
环形分配器的作用是将来自CMC的指令脉冲按一定的顺序送主电动机绕组的控制电路。
15、感应同步器是一种电磁式位置检测元件，按其结构特点一般分为直线式和旋转式。
前者用于直线位移测量，后者用于角位移测量。
16、丝杠螺母副可通过垫片调整、螺纹调整、齿差式调整来调整间隙。
二、名词解释1、基点：构成零件轮廓的不同几何素线的交点或切点称为基点。
基点可以直接作为其运动轨迹的起点或终点。
节点：当采用不具备非圆曲线插补功能的数控机床加工非圆曲线轮廓的零件时，在加工程序的编制工作中，常用多个直线段或圆弧去近似代替非圆曲线，这称为拟合处理。
拟合线段的交点或切点称为节点。
2、数控加工：数控加工:是利用一种能自动换刀的数控铣铿床,即工件经一次装夹后能自动完成铣锉钻铰等多工序综合加工,综合加工机对原料作综合加工处理，得到所需形状。
数控加工编程技术试题库及答案
<〈数控加工编程技术>>试题库一、填空1.数控机床按伺服系统的形式分类，可分为:开环控制、全闭环控制、半闭环控制。
2.DNC是指直接数字控制系统。
FMC则是柔性制造单元。
3.NC机床的含义是数控机床，CNC机床的含义是( 计算机数字控制）， FMS的含义是( 柔性制造系统)。
4.数控机床中的标准坐标系采用右手笛卡尔直角坐标系，并规定增大刀具与工件之间距离的方向为坐标正方向。
5.刀具补偿包括_半径补偿_和_长度补偿_。
6.编程时可将重复出现的程序编成子程序，使用时可以由主程序多次重复调用。
7.在数控铣床上加工整圆时，为了避免在工件表面产生刀痕，刀具应该从起始点沿圆弧表面的切线方向进入，进行圆弧铣削加工;整圆加工完毕退刀时，顺着圆弧表面的切线方向退出。
8.铣削平面轮廓曲线工件时，铣刀半径应小于工件轮廓的最小凹圆半径。
9.数控机床按控制系统功能特点分类分为：点位控制、直线控制和轮廓控制机床。
10.数控机床主要由加工程序、输入装置、数控装置、伺服驱动装置、检测反馈装置、辅助控制装置、机床本体等组成。
11.数控车床的混合编程是指在编程时可以采用绝对编程和增量编程12.机床接通电源后的回零操作是使刀具或工作台退回到机床参考点。
13.数控系统是由_数控装置、伺服驱动装置、检测反馈装置、辅助控制装置_组成。
14.第一台数控机床是由__美国___的帕森Parsons公司与美国的麻省理工学院（MIT）于_1952__年合作研制成功的15.切削用量包括_切削速度_、进给速度__和__吃刀深度。
16.数控机床中的标准坐标系采用右手笛卡尔直角坐标系。
17.数字控制是用___数字化____信号进行控制的一种方法.。
32、在数控编程时，使用( 刀具补偿）指令后，就可以按工件的轮廓尺寸进行编程，而不需按照刀具的中心线运动轨迹来编程。
33、圆弧插补时,通常把与时钟走向一致的圆弧叫( 顺圆 )，反之称为（逆圆 )。
数控机床的种类
数控机床的种类目前数控机床的品种很多，通常按下面几种方法进行分类。
一、按运动方式分类1、点位控制系统 点位控制系统是指数控系统只控制刀具或机床工作台，从一点淮确地移动到另一点，而点与点之间运动的轨迹不需要严格控制的系统。
为了减少移动部件的运动与定位时间，一般先以快速移动到终点附近位置，然后以低速准确移动到终点定位位置，以保证良好的定位精度。
移动过程中刀具不进行切削。
使用这类控制系统的主要有数控坐标镗床、数控钻床、数控冲床等。
2、点位直线控制系统 点位直线控制系统是指数控系统不仅控制刀具或工作台从一个点准确地移动到下一个点，而且保证在两点之间的运动轨迹是一条直线的控制系统。
刀具移动过程可以进行切削。
应用这类控制系统的有数控车床、数控钻床和数控铣床等。
3、轮廓控制系统 轮廓控制系统也称连续切削控制系统，是指数控系统能够对两个或两个以上的坐标轴同时进行严格连续控制的系统。
它不仅能控制移动部件从一个点淮确地移动到另一个点，而且还能控制整个加工过程每一点的速度与位移量，将零件加工成一定的轮廓形状。
应用这类控制系统的有数控铣床、数控车床、数控齿轮加工机床和加工中心等。
二、按控制方式分类1、开环控制数控机床开环控制系统的特征是系统中没有检测反馈装置，指令信息单方向传送，并且指令发出后，不再反馈回来，故称开环控制。
受步进电动机的步距精度和工作频率以及传动机构的传动精度影响，开环系统的速度和精度都较低。
但由于开环控制结构简单，调试方便，容易维修，成本较低，仍被广泛应用于经济型数控机床上。
2、半闭环控制数控机床半闭环控制数控机床不是直接检测工作台的位移量，而是采用转角位移检测元件，测出伺服电动机或丝杠的转角，推算出工作台的实际位移量，反馈到计算机中进行位置比较，用比较的差值进行控制。
由于反馈环内没有包含工作台，故称半闭环控制。
半闭环控制精度较闭环控制差，但稳定性好，成本较低，调试维修也较容易，兼顾了开环控制和闭环控制两者的特点，因此应用比较普通。
数控机床的十大数控系统
数控机床的十大数控系统1、日本FANUC数控系统日本发那科公司(FANUC)是当今世界上数控系统科研、设计、制造、销售实力最强大的企业，总人数4549人(2005年9月数字)，科研设计人员1500人。
(1)高可靠性的PowerMate 0系列用于控制2轴的小型车床，取代步进电动机的伺服系统;可配画面清晰、操作方便、中文显示的CRT/MDI，也可配性能/价格比高的DPL/MDI。
(2)普及型CNC 0-D系列 0-TD用于车床，0-MD用于铣床及小型加工中心，0-GCD用于圆柱磨床，0-GSD用于平面磨床，0-PD用于冲床。
(3)全功能型的0-C系列 0-TC用于通用车床、自动车床，0-MC用于铣床、钻床、加工中心，0-GCC用于内、外圆磨床，0-GSC用于平面磨床，0-TTC用于双刀架4轴车床。
(4)高性能/价格比的0i系列整体软件功能包，高速、高精度加工，并具有网络功能。
0i-MB/MA用于加工中心和铣床，4轴4联动;0i-TB/TA用于车床，4轴2联动;0i-mateMA用于铣床，3轴3联动;0i-mateTA用于车床，2轴2联动。
(5)具有网络功能的超小型、超薄型CNC 16i/18i/21i系列控制单元与LCD集成于一体，具有网络功能，超高速串行数据通讯。
其中FSl6i-MB的插补、位置检测和伺服控制以纳米为单位。
16i最大可控8轴，6轴联动;18i最大可控6轴，4轴联动;21i最大可控4轴，4轴联动。
除此之外，还有实现机床个性化的CNCl6/18/160/180系列。
2、德国西门子数控系统西门子是全球电子电气工程领域的领先企业，主要业务集中在工业、能源、医疗、基础设施与城市四大业务领域。
140年来，西门子以其创新的技术、卓越的解决方案和产品坚持不懈地与中国开展全面合作，并以不断的创新、出众的品质和令人信赖的可靠性得到广泛认可。
在2011财年(2010年10月1日到2011年9月30日)，西门子在中国的总营收达到63.9亿欧元(不包括欧司朗和西门子IT 解决方案和服务集团)。
数控技术复习汇总
1）插补是机床数控系统依照一定方法确定刀具运动轨迹的过程。目 前使用的插补算法有两类：一类是基准脉冲插补；另一类是数据采样插 补。 2）基准脉冲插补在插补计算过程中不断向各个坐标发出相互协调的 进给脉冲，驱动各坐标轴的电动机 运动。基准脉冲插补算法中较为成熟并得到广泛应用的有：逐点比 较法、数字积分法。 基准脉冲插补适用于以步进电机为驱动装置的开环数控系统、闭环 系统中粗精度二级插补的精插补 以及特定的经济型数控系统。 3）数据采样插补法实际上是一种时间分割法，也就是根据编程的进 给速度，将工件的轮廓曲线分割为 一定时间（一个插补周期）的进给量（一条微小直线）。即用一系 列微小直线段来逼近轮廓轨迹。 数据采样插补法适用于闭环和半闭环控制的直流或交流伺服电动机 为驱动装置的位置采样控制系统。 2．逐点比较法和数字积分法进行直线和圆弧插补（要求列表计算、并 能画出插补轨迹）。 3．数据采样插补的插补周期的选取应该考虑的各因缘： 与插补精度的关系、与插补运算时间的关系、与数据采样周期的关系、 与位移寄存器容量的关系、与系统固有频率的关系。 第5章 计算机数控装置 1． 数控装置的作用，CNC系统的组成框图。 数控装置是数控系统的核心，其主要功能只正确识别和驾驶数控加工 程序，对解释结果进行各种数据计算和逻辑判断处理，完成各种输入、 输出任务 。 2． 单微处理器结构和多微处理器结构的特点。 单微处理器结构只有一个微处理器 多微处理器结构有两个或两个以上的微处理器 多微处理器的两种典型结构。 共享总线结构和共享存储器结构。 3． CNC系统软件的存放：EPROM内存。加工程序的存放：带后备电 池的RAM
用途和功能分为进给驱动系统和主轴驱动系统；2）按其控制原理和有 无位置检测反馈环节分为开环系统、闭环系统和半闭环系统； 3）按 驱动执行元件的动作原理分为电液伺服系统和电气驱动系统。电气伺服 驱动系统又分为直流伺服驱动系统和交流伺服驱动系统。 4. 反应式步进电机的工作原理：基于电磁力的吸引和排斥而产生转 矩。 步距角的计算、与机械传动装置一起构成的进行伺服系统中脉冲当 量的计算，脉冲频率与进给速度的关系。 α= 360°/ mkz 提高步进伺服系统精度的措施：1）传动间隙补偿。2）螺距误差补 偿。3）细分线路 5. 直流电机与交流电机的工作原理及调速方法。 1）直流电机调速方法： ①改变电枢外加电压U ②改变磁通量 Φ ③改变电枢电路的电阻R 2）交流电机调速方法： ①改变磁极对数p ②改变转差率s ③变频调速 第8章 数控机床的机械结构 1. 数控机床在机械结构方面有那些主要特点 2. 主轴准停的意义是什么，如何实现主轴准停？ 3. 滚珠丝杠螺母副的滚珠有哪两类循环方式？ 滚珠在循环过程中有时与丝杠脱离接触的称外循环式，始终与丝杠保持 接触的称内循环式。 4. 数控回转工作台有哪两种? （分度工作台和数控回转工作台） 5. 数控机床对结构的要求： （高的静、动刚度，良好的抗振性能，良 好的热稳定性）
数控系统的基本构成与分类
数控系统科技名词定义中文名称：数控系统英文名称：numerical control system定义：能按照零件加工程序的数值信息指令进行操纵，使机床完成工作运动并加工零件的一种操纵系统。
所属学科：机械工程（一级学科）；切削加工工艺与设备（二级学科）；自动化制造系统（三级学科）本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布数控系统是数字操纵系统的简称，英文名称为（Numerical Control System），依照计算机存储器中存储的操纵程序，执行部分或全部数值操纵功能，并配有接口电路和伺服驱动装置的专用计算机系统。
通过利用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作操纵，它所操纵的通常是位置、角度、速度等机械量和开关量。
目录数控系统差不多构成差不多分类进展趋势工作流程应用举例SAJ变频器S350应用数控系统差不多构成差不多分类进展趋势工作流程应用举例SAJ变频器S350应用展开数控系统编辑本段数控系统是数字操纵系统简称，英文名称为Numerical Control System，早期是由硬件电路构成的称为硬件数控（Hard NC），1970年代以后，硬件电路元件逐步由专用的计算机代替称为计算机数控系统。
计算机数控（Computerized numerical control,简称CNC）系统是用计算机操纵加工功能，实现数值操纵的系统。
CNC系统依照计算机存储器中存储的操纵程序，执行部分或全部数值操纵功能，并配有接口电路和伺服驱动装置的专用计算机系统。
CNC系统由数控程序、输入装置、输出装置、计算机数控装置（CNC装置）、可编程逻辑操纵器（PLC）、主轴驱动装置和进给（伺服）驱动装置（包括检测装置）等组成。
CNC系统的核心是CNC装置。
由于使用了计算机，系统具有了软件功能，又用PLC代替了传统的机床电器逻辑操纵装置，使系统更小巧，其灵活性、通用性、可靠性更好，易于实现复杂的数控功能，使用、维护也方便，并具有与上位机连接及进行远程通信的功能。
上海电机学院机械学院数控技术期末复习考点
《数控技术》期末知识点一、填空选择1、常用双螺母滚珠丝杠消除间隙的方法有垫片调隙式、双螺母调隙式及齿差调隙式。
2、数控机床是由输入输出装置、数控装置、伺服系统、测量反馈装置和机床本体等五部分组成的。
3、数控机床按控制运动的方式可分为点位控制数控机床、直线控制数控机床和轮廓控制数控机床。
4、数控机床的坐标系是采用右手笛卡尔直角坐标系。
5、逐点比较法是以折线逼近直线或圆弧曲线，它与给定的直线或圆弧之间的最大误差不超过一个脉冲当量。
6、G代码中，模态代码表示只在本程序段中有效果；而非模态代码表示在程序中一经应用，直到出现同组任一G代码时才失效。
7、目前使用的数控加工专用技术文件有：数控加工工序卡、数控加工刀具卡、数控加工走刀路线图等。
8、F指令用于指定进给速度，S指令用于指定主轴转速，T指令用于指定刀具；其中F100表示进给速度100mm/min，S800表示主轴转速800r/min。
9、常用的位置检测装置有：感应同步器、光栅、磁栅、旋转变压器等。
10、刀具补偿分为刀具长度补偿、刀具半径补偿。
11、程序编制可分为手工编程和自动编程。
12、按数控系统加工程序中的刀具选择指令从刀库中挑选所需刀具的操作称为自动选刀。
常用的选刀方式有顺序选刀和任意选刀两种。
13、在铣削零件的内外轮廓表面时，为防止在刀具切入、切出时产生刀痕，应沿轮廓切向方向切入、切出。
14、将反馈元件安装在伺服电机轴上或滚珠丝杠上间接计算移动执行件位移进行反馈的伺服系统，称为伺服系统。
15、圆弧插补段程序中，若采用圆弧半径R编程时，从起始点到终点存在两条圆弧线段，当圆弧大于或等于180°时，用-R表示圆弧半径。
16、数控加工中，一般约定增大工件和刀具距离的方向是正方向。
17、步进电机每接收一个电脉冲信号，相应转过的一个固定角度称为步距角。
18、逐点比较插补法的插补流程是偏差判别→坐标进给→偏差计算→终点判别。
19、数控机床有不同的运动形式，需要考虑关键与刀具相对运动关系和坐标系方向，编写程序时，采用工件固定不动，刀具移动的原则。
数控系统的基本构成与分类
资料范本本资料为word版本，可以直接编辑和打印，感谢您的下载数控系统的基本构成与分类地点：__________________时间：__________________说明：本资料适用于约定双方经过谈判，协商而共同承认，共同遵守的责任与义务，仅供参考，文档可直接下载或修改，不需要的部分可直接删除，使用时请详细阅读内容数控系统科技名词定义中文名称：数控系统英文名称：numerical control system定义：能按照零件加工程序的数值信息指令进行控制，使机床完成工作运动并加工零件的一种控制系统。
所属学科：HYPERLINK "/view/21354.htm" \t "_blank" 机械工程（一级学科）；切削加工工艺与设备（二级学科）； HYPERLINK "/view/2115738.htm" \t "_blank" 自动化制造系统（三级学科）本内容由 HYPERLINK "/view/1490464.htm" \t "_blank" 全国科学技术名词审定委员会审定公布百科名片数控系统是数字控制系统的简称，英文名称为（Numerical Control System），根据 HYPERLINK "/view/3314.htm" \t "_blank" 计算机存储器中存储的控制 HYPERLINK"/view/17674.htm" \t "_blank" 程序，执行部分或全部数值控制功能，并配有接口电路和伺服驱动装置的 HYPERLINK "/view/949321.htm" \t "_blank" 专用计算机系统。
通过利用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制，它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和开关量。
三菱数控系统的功能介绍
三菱数控系统M70V系列：
1,针对客户不同的应用需求和功能细分，可选配M70V Type A:11轴和Type B:9轴 2,M70VA铣床标准支持双系统 3,M70V系列最小指令单位0.1微米，内部控制单位提升至1纳米 4,最大程序容量提升到2560m（选配），增大自定义画面存储容量（需要外接板卡） 5,M70V系列拥有与M700V系列相当的PLC处理性能 6,画面色彩由8bit提升至16bit，效果更加鲜艳? 支持向导界面（报警向导、参数向导、操作向导、G代码向导等），改进用户使用体验 7,标准提供在线简易编程支援功能（NaviMill、NaviLathe），简化加工程序编写 8,NC Designer自定义画面开发对应，个性化界面操作，提高机床厂商知名度 9,标准搭载以太网接口（10BASE-T/100BASE-T），提升数据传输速率和可靠性 10,PC平台伺服自动调整软件MS Configurator，简化伺服优化手段 11,支持高速同期攻牙OMR-DD功能，缩短攻牙循环时间，最小化同期攻牙误差 12,全面采用高速光纤通信，提升数据传输速度和可靠性
2.系统所搭配的MDS-D/DH-V1/V2/V3/SP、MDS-D-SVJ3/SPJ3系列驱动可通过高速光纤网络连接，达到最高功效的通信响应。 采用超高速PLC引擎，缩短循环时间。
3.配备前置式IC卡接口。
4.配备USB通讯接口。
5.配备10/100M以太网接口。
三菱数控系统E60系列：
1.内含64位CPU的高性能数控系统，采用控制器与显示器一体化设计，实现了超小型化。 2.伺服系统采用薄型伺服电机和高分辨率编码器（131，072脉冲/转），增量/绝对式对应。 3.标准4种文字操作界面：简体/繁体中文，日文/英文。 4.由参数选择车床或铣床的控制软件，简化维修与库存。 5.全部软件功能为标准配置，无可选项，功能与M50系列相当。 6.标准具备1点模拟输出接口，用以控制变频器主轴。 7.可使用三菱电机MELSEC开发软件GX-Developer，简化PLC梯形图的开发。 8.可采用新型2轴一体的伺服驱动器MDS-R系列，减少安装空间。 9.开发伺服自动调整软件，节省调试时间及技术支援之人力。
数控机床特点与组成以及分类
数控机床特点与组成以及分类【数控英才网提供】数控机床是数字控制机床（Computer numerical control machine tools）的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。
该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，从而使机床动作数控折弯机并加工零件。
特点数控机床的操作和监控全部在这个数控单元中完成，它是数控机床的大脑。
与普通机床相比，数控机床有如下特点：●对加工对象的适应性强[1]，适应模具等产品单件生产的特点，为模具的制造提供了合适的加工方法；●加工精度高，具有稳定的加工质量；●可进行多坐标的联动，能加工形状复杂的零件；●加工零件改变时，一般只需要更改数控程序，可节省生产准备时间；●机床本身的精度高、刚性大，可选择有利的加工用量，生产率高（一般为普通机床的3~5倍）；●机床自动化程度高，可以减轻劳动强度；●有利于生产管理的现代化数控机床使用数字信息与标准代码处理、传递信息，使用了计算机控制方法，为计算机辅助设计、制造及管理一体化奠定了基础；●对操作人员的素质要求较高，对维修人员的技术要求更高；● 可靠性高。
组成在数控加工中，数控铣削加工最为复杂，需解决的问题也最多。
除数控铣削加工之外的数控线切割、数控电火花成型、数控车削、数控磨削等的数控编程各有其特点，伺服系统的作用是把来自数控装置的脉冲信号转换成机床移动部件的运动。
具体有以下部分构成：数控机床的构造.主机他是数控机床的主体，包括机床身、立柱、主轴、进给机构等机械部件。
他是用于完成各种切削加工的机械部件。
数控装置是数控机床的核心，包括硬件（印刷电路板、CRT显示器、键盒、纸带阅读机等）以及相应的软件，用于输入数字化的零件程序，并完成输入信数控机床息的存储、数据的变换、插补运算以及实现各种控制功能。
分类和应用按工艺用途分类数控折弯机金属切削类数控机床,包括数控车床,数控钻床，数控铣床,数控磨床，数控镗床发及加工中心.这些机床都有适用于单件、小批量和多品种的零件加工，具有很好的加工尺寸的一致性、很高的生产率和自动化程度，以及很高的设备柔性。
数控机床的分类
数控机床的分类数控机床的品种规格很多，分类方法也各不相同.一般可根据功能和结构，按下面四种原则进行分类.1、按机床运动的控制执进分类(1)点位控制数控机床。
点位控制数控机床只要求控制机床的移动部件从一点移动到另一点的准确定位，对于点与点之间的运动轨迹的要求并不严格，在移动过程中不进行加工，各坐标轴之间的运动是不相关的。
为了实现既快又精确的定位，两点间位移的移动一般先快速移动，然后慢速趋近定位点，从而保证定位精度.如图3.6所示为点位控制的加工轨迹。
具有点位控制功能的机床主要有数控钻床、数控惶床和数控冲床等.(2)直线控制数控机床。
直线控制数控机床也称为平行控制数控机床，其特点是除了控制点一与点之间的准确定位外.还要控制两相关点之间的移动速度和移动轨迹，但其运动路线只是与机床坐标轴平行移动，也就是说同时控制的坐标轴只有一个，在移位的过程中刀具能以指定的进给速度进行切削.其有直线控制功能的机床主要有数控车床、数控铣床和数控磨床等。
(3)轮廓控制数控机床。
轮廓控制数控机床也称连续控制数控机床，其控制特点是能够对两个或两个以上的运动坐标方向的位移和速度同时进行控制.为了满足刀具沿工件轮廓的相对运动轨迹符合工件加工轮廓的要求，必须将各坐标方向运动的位移控制和速度控制按照规定的比例关系精确地协调起来。
因此，在这类控制方式中.就要求数控装置具有插补运算功能，通过数控系统内插补运算器的处理，把直线或圆弧的形状描述出来，也就是一边计算，一边根据计算结果向各坐标轴控制器分配脉冲量，从而控制各坐标轴的联动位移量与要求的轮廓相符合.在运动过程中刀具对工件表面连续进行切削，可以进行各种直线、圆弧、曲线的加工。
轮廓控制的加工轨迹如图3.7所示。
这类机床主要有数控车床、数控铣床、数控线切割机床和加工中心等，其相应的数控装置称为轮廓控制数控系统。
根据它所控制的联动坐标轴数不同，又可以分为下面儿种形式。
1)二轴联动。
它主要用于数控车床加工旋转曲面或数控铣床加工曲线柱面。
数控机床常见的五种分类
数控机床常见的五种分类第一种按用途分类1.金属切削类数控机床金属切削类数控机床有数控车床、数控铣床、数控钻床、数控镗床、数控磨床、数控插齿机、数控镗铣床、数控凸轮磨床、数控磨刀机、数控曲面磨床等。
磨削中心、加工中心（MC）是带有力库和自动换刀装置的数控机床，如加工中心数控磨床等。
2.金属成形类数控机床金属成形类数控机床有数控折弯机、数控弯管机、数控液压成形机和数控压力机等。
3.数控特种加工机床数控特种加工机床有数控线切割机床、数控电火花加工机床、数控电脉冲机床、数控激光加工机床等。
4.其他类型的数控机床如水射流切割机、鞋样切割机、雕刻机、数控三坐标测量机等。
第二种按运动方式分类1.点位控制数控机床如图3-1所示，点位控制数控机床的特点是数控装置只控制刀具或工作台从某一加工位置移到另一个加工位置的精确坐标位置，然后进行定点加工。
在移动和定位过程中对于轨迹不进行严格控制，且不进行任何切削加工。
机床数控系统只需控制行程终点的坐标值，不管运动轨迹，因此几个坐标轴之间的运动不需任何联系。
为了尽可能地减少移动部件的运动时间，并提高定位精度，移动部件首先快速移动，到接近终点坐标时降速，准确移动到终点定位。
这类数控机床主要有数控坐标镗床、数控钻床、数控冲床、数控点焊机以及数控弯管机等。
其相应的数控装置称之为点位数控装置，点位数控装置的控制系统比较简单。
2.直线控制数控机床如图3-1所示，直线控制数控机床的特点是，机床移动部件不仅要实现由一个位置到另一个位置的精确移动定位，而且能够在移动中以给定的进给速度实现平行坐标轴方向的直线切削加工运动。
直线控制数控机床虽然扩大了点位控制数控机床工艺范围，但它的应用仍然受到了很大的限制。
这类数控机床主要有简易数控车床、数控镗铣床和数控磨床等，相应的数控装置称之为直线数控装置。
图3-1点位控制数控机床3.轮廓控制数控机床轮廓控制数控机床又称为连续控制数控机床或轨迹控制数控机床。
三菱数控系统
三菱数控系统三菱数控系统的结构三菱数控系统的工作原理三菱数控系统的分类三菱数控系统的功能介绍三菱数控系统的结构三菱数控系统的工作原理三菱数控系统的分类三菱数控系统的功能介绍三菱数控系统的结构三菱数控系统由数控硬件和数控软件两大部分来工作的。
数控系统的硬件由数控装置、输入/输出装置、驱动装置和机床电器逻辑控制装置等组成，这四部分之间通过I/O接口互相连接运作的。
数控装置是数控系统的核心部分，通过它来实现我们的工作需求的。
三菱数控系统由控制系统，伺服系统，位置测量系统三大部分组成。
控制系统主要由总线、CPU、电源、存贮器、操作面板和显示屏、位控单元、可编程序控制器逻辑控制单元以及数据输入/输出接口等组成。
三菱数控系统的工作原理工作原理：控制系统按加工工件程序进行插补运算，发出控制指令到伺服驱动系统；伺服驱动系统将控制指令放大，由伺服电机驱动机械按要求运动；测量系统检测机械的运动位置或速度，并反馈到控制系统，来修正控制指令。
这三部分有机结合起来，组成完整的闭环控制的数控系统。
三菱数控系统的分类工业中常用的三菱数控系统有：M700V系列；M70V系列；M70系列；M60S系列；E68系列；E60系列；C6系列；C64系列；C70系列．三菱数控系统的功能介绍三菱数控系统M700V系列1.控制单元配备最新RISC 64位CPU和高速图形芯片，通过一体化设计实现完全纳米级控制、超一流的加工能力和高品质的画面显示。
2.系统所搭配的MDS-D/DH-V1/V2/V3/SP、MDS-D-SVJ3/SPJ3系列驱动可通过高速光纤网络连接，达到最高功效的通信响应。
采用超高速PLC引擎，缩短循环时间。
3.配备前置式IC卡接口。
4.配备USB通讯接口。
5.配备10/100M以太网接口。
6.真正个性化界面设计（通过NC Designer或c语言实现），支持多层菜单显示。
7.智能化向导功能，支持机床厂家自创的html、jpg等格式文件。
数控技术原理
累加 次数
X积分器
t JVX(Xe) JRX 溢出
Y积分器 Jvy(Ye) JRy 溢出
0
101
000
011 000
1
101
101
011 011
2
101
010
1
011 110
3
101
111
011 001
1
4
101
100
1
011 100
5
101
001
1
011
111
6
101
110
偏差判别函数
Fij
xe
yj
xi
ye
0点在直线上方 0点在直线下方
坐标进给
y A(xe,ye)
F>0
直线上 直线上方
Fij 0 Fij 0
+△x或+△y方向
+△x方向
o
F<0 x
直线下方 Fij 0 +△y方向
新偏差计算
+△x进给： Fi1, j xe y j ( xi 1) ye xe y j xi ye ye Fi , j ye
算法分析第算法分析第象限逆圆弧象限逆圆弧偏差判别偏差判别圆弧上圆弧上圆弧外圆弧外圆弧内圆弧内偏差判别函数偏差判别函数点在圆弧内点在圆弧外点在圆弧上yyooxx坐标进给坐标进给圆弧上圆弧上圆弧外圆弧外圆弧内圆弧内新偏差计算新偏差计算yyooxxxx或或yy方向方向xx方向方向yy方向方向终点比较终点比较用用x00xxeeeeyy作为计数器每走一步对计数作为计数器每走一步对计数器进行减器进行减11计算直到计数器为零为止
y j1 y j 1 xi xi
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点位控制系统
数控镗床
点位控制系统
数控冲床
点位控制系统
数控测量机
按运动轨迹分
2．直线控制系统 直线控制系统 除了控制机床运动部件从一点到另一点的 准确定位外，还要控制两相关点之间的移动速 度和运动轨迹 工
件
轨迹 刀具
直线控制系统
数控车
直线控制系统
数控铣床
按运动轨迹分类
二、按伺服系统分类 按伺服系统分类
3．闭环控制系统 闭环控制系统 这类数控系统采用直线位移检测装置，该装置 安装在机床运动部件或工作台上，将检测到的 实际位移反馈到CNC装置的比较器中，与程序 指令值进行比较，用差值进行控制，直到差值 为零。
直线位移检测装置
三、按制造方式分类 按制造方式分类
1．通用型数控系统 通用型数控系统 以PC机作为CNC装置的支撑平台，各数控机 床制造厂家根据用户需求，有针对性地研制开 发数控软件和控制卡等，构成相应的CNC装置。 如华中
三、按制造方式分类 按制造方式分类
2．专用型数控系统 专用型数控系统 各制造厂家专门研制、开发制造的，专用性强， 结构合理，硬件通用性差，但其控制功能齐全， 稳定性好，如德国SIEMENS系统、日本 FANUC系统等。
四、按功能水平分类 按功能水平分类
可分为经济型、普及型、高级型三种，这种分 类没有严格的界限，参考指标包括：CPU性能、 分辨率、进给速度、伺服性能、通信功能、联 动轴数等。
输 入 输 出 设 备 C N C 装 置
辅助控制装置
检 测 装 置
伺 服 系 统 机床本体
按照运动轨迹分类
按照运动轨迹，数控系统可以分为点位、直线 和轮廓控制系统. 1．点位控制系统 ． 仅控制机床运动部件从一点准确地移动到另 一点的准确定位，在移动过程中不进行加工
刀具 工件 1 2 3
按照运动轨迹分类
五轴联动
二、按伺服系统分类 按伺服系统分类
1．开环控制系统 开环控制系统 没有任何检测反馈装置，CNC装置发出的指令 信号经驱动电路进行功率放大后，通过步进电 动机带动机床工作台移动，信号的传输是单方 向。机床工作台的位移量、速度和运动方
向取决于进给脉冲的个数、频率和通电 方式。
无检测装置
二、按伺服系统分类 按伺服系统分类
两轴 半联 动
轮廓控制系统
（3）三轴联动 一般分为两类，一类就是X、 三轴联动 Y、Z三个直线坐标轴联动，比较多地用于数 控铣床、加工中心等，如用球头铣刀铣切三维 空间曲面（如图1-7所示）。另一类是除了同 时控制X、Y、Z其中两个直线坐标轴联动外， 还同时控制围绕其中某一直线坐标轴旋转的旋 转坐标轴 三轴联动
轮廓控制系统按所控制的联动轴数不同，可以 分为下面几种主要形式 （1）二轴联动 主要用于数控车床加工曲线旋 二轴联动 转面或数控铣床加工曲线柱面
两轴联动
轮廓控制系统
（2）二轴半联动 主要用于控制三轴以上的机 二轴半联动 床，其中二个轴互为联动，而另一个轴作周期 进给，如在数控铣床上用球头铣刀采用行切法 加工三维空间曲面
3．高级型数控系统
该系统采用32位或者更高性能 的CPU，分辨 率在0.0001mm，进给速度可达到24m/min， 采用数字化交流伺服电动机，具备联网功能， 联动在5轴以上，具有三位动态图形显示功能。
1．经济型数系统
采用8位的CPU或单片机控制，分辨率位 0.001mm,进给速度在6~8m/min，采用步进电 机，联动在3轴以下，具有简单的CRT字符现 实或数码管显示功能
2．普及型数控系统
该系统采用16位或者更高性能的CPU，分辨率 在0.001mm以内，进给速度可以达到 100m/min，采用交流或者直流电动机，联动 在5轴以下，具有CRT字符显示或者平面性图 形显示功能。
2．半闭环控制系统 半闭环控制系统
采用角位移检测装置，该装置直接安装在伺 服电动机轴或滚珠丝杠端部，用来检测伺服电 动机或丝杠的转角，推算出工作台的实际位移 量，反馈到CNC装置的比较器中，与程序指令 值进行比较，用差值进行控制，直到差值为零。
角位移检测 -----------------------------
3．轮廓控制系统 轮廓控制系统 能够对两个以上机床坐标轴的移动速度和运动 两 轴 轨迹同时进行连续相关的控制。插补结果向坐 联 标轴控制器分配脉冲，从而控制各坐标轴联动， 动 进行各种斜线、圆弧、曲线的加工，实现连续 控制。
轮廓控制系统
数控车床
轮廓控制系统
数控铣床
轮廓控制系统
数控线切割
轮廓控制系统
三轴联动与两轴半的区别
与两轴半不同的是，刀具作空间曲线插补运动 切痕规则
四轴联动
四轴联动 即同时控制X、Y、Z三个直线坐标 轴与某一旋转坐标轴联动（回转工作台）。
四轴联动
五轴联动
（5）五轴联动 除了同时控制X、Y、Z三个直 五轴联动 线坐标轴联动外，还同时控制围绕这些直线坐 标轴旋转的A、B、C坐标轴中的两个坐标，即 形成同时控制五个轴联动。这时刀具可以被定 在空间任意方向。
第一章 绪论
第三节 数控系统的分类
数控系统的组成
请同学们回忆数控系统的组成？ 数控系统由输入输出装置、数控装置、伺服驱 动装置、辅助控制装置和机床的机械部件五部 分组成，有些数控机床还配有位置检测装置， 其中数控装置是核心。 无论哪种数控系统，控制的对象可能不一样， 但其控制原理基本相同
工作过程