数控技术:第四章 计算机数控装置
数控加工工艺
2.1 数控加工工艺基础
(4)在同—次安装中进行的多个工步,应先安排对工件 刚性破坏较小的工步。
(5)为了提高机床的使道工序。
(6)加工中容易损伤的表面(如螺纹等),应放在加工路线 的后面。
(7)上道工序的加工不能影响下道工序的定位与夹紧,中 间穿插有通用机床加工工序的也要综合考虑。
3)加工顺序的安排
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2.1 数控加工工艺基础
(1)尽量使工件的装夹次数、工作台转动次数、刀具更 换次数及所有空行程时间减至最少,提高加工精度 和生产率。
(2)先内后外原则,即先进行内型内腔加工,后进行外 形加工。
(3)为了及时发现毛坯的内在缺陷,精度要求较高的主 要表面的粗加工一般应安排在次要表面粗加工之前; 大表面加工时,因内应力和热变形对工件影响较大, 一般 也需先加工。
(2)对于既有铣面又有镗孔的零件,可先铣面后镗孔。按 此方法划分工步,可以提高孔的精度。因为铣削时切 削力较大,工主件要易内容发生变形。先铣面后镗孔,使其有 一段时间恢复,减少由变形引起的对孔的精度的影响。
(3)按刀具划分工步。某些机床工作台回转时间比换刀时 间短,可采用按刀具划分工步,以减少换刀次数,提 高加工效率。
2.1 数控加工工艺基础
2)零件各加工部位的结构工艺性应符合 数控加工的特点 (1)统一几何类型或尺寸。 (2)内槽圆角的大小决定着刀具直径的大小,因而内槽圆角 半径不应过小。
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2.1 数控加工工艺基础
(3)零件铣削底平面时,槽底圆角半径r不应过大。
图2.6 零件底面圆弧对结构工艺性的影响
(4)应采用统一的基准定位。
数控技术及应用
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数控技术及应用
目录
第一章 绪论 第二章 数控加工工艺 第三章 数控加工编程 第四章 数字控制原理 第五章 计算机数控装置 第六章 数控机床检测装置 第七章 数控机床伺服系统 第八章 数控机床的机械结构 第九章 数控机床故障诊断与维修
计算机数控装置概述
(1)CNC管理模 块
系统初始化、中断管理、总 线裁决、系统出错识别和处理、 系统软、硬件诊断等。
(2)CNC插补模块
译码、刀具半径补偿、 坐标位移量计算和进给速度处 理等预处理,插补运算。
(2)设置恒定线速度 刀具切削点的切削速度为恒速的控制功能。 为了提高加工工件的表面质量.
(3)主轴准停 主轴周向定位于特定位置控制的功能。---换刀
7、辅助功能(M)
主要用于指定主轴的正、反转 、停止、冷却液的打开或关闭,换 刀等动作。
8、刀具功能 T
用来选择刀具并且指定有效刀 具的几何参数的地址。
设备层
显示设备
其他设备
计算机系统 输入/出设备
接
口
人机控制 运动控制
PMC 其他I/O
机床 机器人 测量机 ...
计算机基本系统:
CPU
EPROM或 E2PROM
RAM
输入/输出接口
主轴控制 通信接口
MDI接口
PLC接口 CRT
或液晶显示接口 位置控制
纸带阅读机接口
2、CNC装置的软件框图
CNC装置系统软件
集成的要求。
12、自诊断功能 CNC自动实现故障预报
和故障定位的功能。 开机自诊断;
在线自诊断;
离线自诊断;
远程通讯诊断。
13、人机对话编程功能
➢ 菜单结构操作界面; ➢ 零件加工程序的编辑环境; ➢ 系统和机床参数、状态、故障信息的
显示、查询或修改画面等。
第二节 CNC装置的硬件结构
9、补偿功能
刀具长度及半径补偿; 丝杆的螺距误差和反向间隙误差
的补偿; 可以在加工前输入到机床的存储
单元里,
10、字符图形显示功能
计算机数控装置(CNC)
正确操作。
编程方便:具有多种编程的功能、程序自动校验和模
拟仿真功能。
维护维修方便:部分日常维护工作自动进行(润滑,关
键部件的定期检查等),数控机床的自诊断功能,可迅
速实现故障准确定位。
5. 易于实现机电一体化
数控系统控制柜的体积小(采用计算机,
硬件数量减少;电子元件的集成度越来越高,
7. 刀具功能和第二辅助功能
刀具几何尺寸管理:管理刀具半径和长度,供刀具 补偿功能使用;
刀具寿命管理:管理时间寿命,当刀具寿命到期 时,CNC系统将提示更换刀具;
刀具类型管理:用于标识刀库中的刀具和自动选择
加工刀具。
8. 补偿功能
刀具半径和长度补偿功能:实现按零件轮廓编制的 程序控制刀具中心轨迹的功能。 传动链误差:包括螺距误差补偿和反向间隙误差补
㈡单微处理器CNC装置的结构特点
特点 • 一个微处理器完成所有 的功能; • 采用总线结构; • 结构简单,易于实现; • 功能受限制。
多微处理器
多微处理器结构 多微处理器结构是指在系统中有两个或两个以上 的微处理器能控制系统总线、或主存储器进行工 作的系统结构。目前大多数CNC系统均采用多微 处理器结构。 紧耦合结构:两个或两个以上的微处理器构成的处 理部件之间采用紧耦合(相关性强),有集中的 操作系统,共享资源。 松耦合结构:两个或两个以上的微处理器构成的功 能模块之间采用松耦合(具有相对独立性或相关 性弱),有多重操作系统有效地实现并行处理。
CNC装置的优点
1. 具有灵活性和通用性
CNC装置的功能大多由软件实现,且软硬件采用
模块化的结构,对设计和开发者而言,系统功能 的修改、扩充变得较为灵活。
数控技术-概论
2、机床数字控制的原理 (1)在钻削、镗削、攻螺纹中
KQ
P
R
(2)在轮廓加工中
允许的误差范围之内,用沿曲线的最小单位移动量合成的分段运动代替 任意曲线运动,以得出所需要的运动,是数字控制的基本构思之一。轮 廓控制也称轨迹控制,特点是对坐标的移动量和各坐标的速度同时进行 控制
(3)插补技术(直线、圆弧抛物线、螺旋线、极坐标、样条曲线、曲面插补)
插补:在被加工轨迹的起点和终点之间,插进许多中间点,进行 数据的密化工作,然后用已知线型逼近
3、数控机床的组成及特点
信息输入、数控装置、伺服驱动及检测反馈、机床本体、机电接口
(1)信息输入
早期:纸带、磁带 现在:磁盘;MDI;手动脉冲发生器;上位机
(2)数控装置(数控机床的核心)
组成:CPU、存储器、总线、相应的软件
课程内容
第一章 概论 第二章 数控加工的程序编制 补充基于UGCAM的自动编程 第三章 计算机数控装置的插补原理 补充机床结构 第四章 计算机数控装置 第五章 数控检测装置 第六章 数控伺服系统
数
加
控
工
铣
中
床
心
加 工 中 心
数控钻床
1.1 数控机床的基本概念
数控机床是制造装备的主流装备
•
船舶制造装备
作用过程:接受到输入信息后,经过译码、轨迹计算、插补计算和补偿计算, 再给各个坐标的伺服驱动系统分配速度、位移指令。
具体功能: 1)多轴联动、多坐标控制 2)多种函数的插补 3)多种程序输入功能 4)信息转换功能 5)补偿功能 6)多种加工方式的选择 7)故障自诊断 8)显示功能 9)通讯联网,等等
汽车制 造装备
IC装备
军工 制造装备
数控技术第4章计算机数控系统(1)
位臵控制模块
6、可编程控制器(PLC) 代替传统机床的继电器逻辑控制来实现各种开关 量的控制。 分为两类: 一类是“内装型”PLC,为实现机床的顺序控制 而专门设计制造的。 另一类是“独立型”PLC,它是在技术规范、功 能和参数上均可满足数控机床要求的独立部件。
三、多CPU结构 适合多轴控制、高进给速度、高精度的机床。 紧藕合:相同的操作系统 松藕合:多重操作系统
控制各类轴运动的功能,用能控制的轴数和能同时控制 的轴数来衡量。
准备功能:G指令功能,指定机床的运动方式。 插补功能:包括软件粗插补和硬件精插补。 进给功能:F指令功能。
切削进给速度(mm/min) 同步进给速度(mm/r) 快速进给速度 进给倍率
主轴功能: 指令主轴转速 S指令功能,指定主轴转速(r/min, mm/min)。 转速编码,恒切削速度切削,主轴定向准停 辅助功能: M指令功能,指定主轴的起停转向(M03、M04)、冷却 泵的通和断、刀库的起停等。 刀具功能:T指令,选择刀具。 字符和图形显示功能: 显示程序、参数、补偿量,坐标位臵、故障信息等。 自诊断功能: 故障的诊断,查明故障类型及部位。
4、进给速度处理 编程指令给出的刀具移动速度是在各坐标合成方 向上的速度,进给速度处 理要根据合成速度计算 出各坐标方向的分速度。 此外,还要对机床允许的最低速度和最高速度的 限制进行判别处理,以及用软件对进给速度进行 自动加减速处理。
5、插补计算 插补就是通过插补程序在一条已知曲线的起点和 终点之间进行“数据点的密化”工作。
三. CNC系统的工作过程
基本过程: CNC装臵的工作过程是在硬件的支持下,执行软 件的过程。 通过输入设备输入机床加工零件所需的各种数据 信息,经过译码和运算处理(包括刀补、进给速 度处理、插补),将每个坐标轴的移动分量送到 其相应的驱动电路,经过转换、放大,驱动伺服 电动机,带动坐标轴运动,同时进行实时位臵反 馈控制,使每个坐标轴都能精确移动到指令所要 求的位臵。
数控技术第二版课后答案完整版
数控技术第二版课后答案HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】数控技术第二版章节练习答案第一章绪论数控机床是由哪几部分组成,它的工作流程是什么?答:数控机床由输入装置、CNC装置、伺服系统和机床的机械部件构成。
数控加工程序的编制-输入-译码-刀具补偿-插补-位置控制和机床加工数控机床的组成及各部分基本功能答:组成:由输入输出设备、数控装置、伺服系统、测量反馈装置和机床本体组成输入输出设备:实现程序编制、程序和数据的输入以及显示、存储和打印数控装置:接受来自输入设备的程序和数据,并按输入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。
伺服系统:接受数控装置的指令,驱动机床执行机构运动的驱动部件。
测量反馈装置:检测速度和位移,并将信息反馈给数控装置,构成闭环控制系统。
机床本体:用于完成各种切削加工的机械部分。
.什么是点位控制、直线控制、轮廓控制数控机床?三者如何区别?答:(1)点位控制数控机床特点:只与运动速度有关,而与运动轨迹无关。
如:数控钻床、数控镗床和数控冲床等。
(2)直线控制数控机床特点:a.既要控制点与点之间的准确定位,又要控制两相关点之间的位移速度和路线。
b.通常具有刀具半径补偿和长度补偿功能,以及主轴转速控制功能。
如:简易数控车床和简易数控铣床等。
(3)连续控制数控机床(轮廓控制数控机床):对刀具相对工件的位置,刀具的进给速度以及它的运动轨迹严加控制的系统。
具有点位控制系统的全部功能,适用于连续轮廓、曲面加工。
.数控机床有哪些特点?答:a.加工零件的适用性强,灵活性好;b.加工精度高,产品质量稳定;c.柔性好;d.自动化程度高,生产率高;e.减少工人劳动强度;f.生产管理水平提高。
适用范围:零件复杂、产品变化频繁、批量小、加工复杂等.按伺服系统的控制原理分类,分为哪几类数控机床?各有何特点?答:(1)开环控制的数控机床;其特点:a.驱动元件为步进电机;b.采用脉冲插补法:逐点比较法、数字积分法;c.通常采用降速齿轮;d. 价格低廉,精度及稳定性差。
计算机数控装置
计算机数控装置将更加注重人 机交互设计,提高操作便捷性
和用户体验。
计算机数控装置的技术创新与突破
多轴联动技术
通过多轴联动技术,计算机数控装置能够 实现复杂形状的高效加工,提高加工效率
和加工质量。
高速高精度控制技术
通过高速高精度控制技术,计算机数控装 置能够实现高速高精度的加工,满足高效 率和高精度的要求。
输入输出模块
负责接收和发送数据,包括与外部设备、传感器等的通信 。
系统管理模块
负责整个系统的资源管理和调度,包括内存管理、任务调 度等。
加工控制模块
负责加工过程的控制,包括刀具路径规划、加工参数设置 等。
数控加工程序的编辑支持各种编程 语言和编程规范,方便用户编写和修 改加工程序。
数控加工过程的控制
根据加工程序和加工参数,控制机床的加工过程,确保加工精度和加工效率。
数控加工过程的调度
根据生产计划和资源状况,合理安排加工任务,优化生产流程,提高生产效率。
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计算机数控装置的应用与发展
计算机数控装置的应用领域
制造业 计算机数控装置广泛应用于机械 加工、模具制造、汽车制造等领 域,提高了生产效率和加工精度。
计算机数控装置的发展趋势
智能化
随着人工智能技术的发展,计算 机数控装置将更加智能化,能够
实现自适应控制和自主学习。
高精度
为了满足制造业的高精度需求,计 算机数控装置将继续提高其定位精 度、重复定位精度和加工精度。
网络化
通过网络化技术,计算机数控装置 将实现远程监控、远程编程和设备 间的信息共享,提高生产效率。
智能控制技术
智能控制技术将应用于计算机数控装置中, 实现自适应控制和优化加工过程,提高加 工过程的稳定性和可靠性。
数控技术第二版课后答案
数控技术第二版章节练习答案第一章绪论数控机床是由哪几部分组成,它的工作流程是什么答:数控机床由输入装置、CNC装置、伺服系统和机床的机械部件构成。
数控加工程序的编制-输入-译码-刀具补偿-插补-位置控制和机床加工数控机床的组成及各部分基本功能答:组成:由输入输出设备、数控装置、伺服系统、测量反馈装置和机床本体组成输入输出设备:实现程序编制、程序和数据的输入以及显示、存储和打印数控装置:接受来自输入设备的程序和数据,并按输入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。
伺服系统:接受数控装置的指令,驱动机床执行机构运动的驱动部件。
测量反馈装置:检测速度和位移,并将信息反馈给数控装置,构成闭环控制系统。
机床本体:用于完成各种切削加工的机械部分。
.什么是点位控制、直线控制、轮廓控制数控机床三者如何区别答:(1)点位控制数控机床特点:只与运动速度有关,而与运动轨迹无关。
如:数控钻床、数控镗床和数控冲床等。
(2)直线控制数控机床特点:a.既要控制点与点之间的准确定位,又要控制两相关点之间的位移速度和路线。
b.通常具有刀具半径补偿和长度补偿功能,以及主轴转速控制功能。
如:简易数控车床和简易数控铣床等。
(3)连续控制数控机床(轮廓控制数控机床):对刀具相对工件的位置,刀具的进给速度以及它的运动轨迹严加控制的系统。
具有点位控制系统的全部功能,适用于连续轮廓、曲面加工。
.数控机床有哪些特点答:a.加工零件的适用性强,灵活性好;b.加工精度高,产品质量稳定;c.柔性好;d.自动化程度高,生产率高;e.减少工人劳动强度;f.生产管理水平提高。
适用范围:零件复杂、产品变化频繁、批量小、加工复杂等.按伺服系统的控制原理分类,分为哪几类数控机床各有何特点答:(1)开环控制的数控机床;其特点:a.驱动元件为步进电机;b.采用脉冲插补法:逐点比较法、数字积分法;c.通常采用降速齿轮;d. 价格低廉,精度及稳定性差。
(2)闭环控制系统;其特点:a. 反馈信号取自于机床的最终运动部件(机床工作台);b. 主要检测机床工作台的位移量;c. 精度高,稳定性难以控制,价格高。
计算机数控装置的硬件结构与软件结构PPT(33张)
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③数据处理程序 刀具半径和长度补偿、速度处理、辅助功能等处理。
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从外部特征来看,CNC系统是由硬件(通用硬件和 专用硬件)和软件(专用)两大部分组成的。
CNC系统平台
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PC+CNC+PLC
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统工作过程
输入→译码→数据处理→插补→将各个坐标轴的 分量送到各控制轴的驱动电路,经过转换、放大去驱动 伺服电动机,带动各轴运动→实时位置反馈控制,使各 个坐标轴能精确地走到所要求的位置。
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4.2 CNC装置的硬件结构
按其中含有CPU的多少可分为: 单微处理机结构和多微处理机结构;
按电路板的结构特点可分为: 大板结构和模块化结构。
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单微处理器结构
以一个CPU(中央处理器)为核心,CPU通过总线与存储器和 各种接口相连接,采取集中控制、分时处理的工作方式,完成数 控加工各个任务。
第4章 计算机数控装置
4.1 概述 4.2 计算机数控装置的硬件结构 4.3 计算机数控装置的软件结构 4.4 数控机床的可编程控制器 4.5 典型的CNC系统简介
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4.1 概述
从自动控制的角度来看,CNC系统是一种位置、速 度(还包括电流)控制系统,其本质上是以多执行部 件(各运动轴)的位移量、速度为控制对象并使其协调 运动的自动控制系统,是一种配有专用操作系统的计 算机控制系统。
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结构特征
面向公共存储器设计,即采用多端口来实现各主模块 之间的互连和通讯;
采用多端口控制逻辑来解决多个模块同时访问多端口 存储器冲突的矛盾。
计算机数控装置范文
计算机数控装置范文一、计算机数控装置的基本原理:1.数据处理:计算机数控装置通过输入、处理和输出三个步骤完成数据处理。
首先,通过外部输入设备将加工工艺过程所需的数据输入到计算机中;然后,计算机对输入的数据进行处理,生成相应的控制指令和运动轨迹;最后,通过输出设备将控制指令和运动轨迹发送到机械设备上。
2.信号输出:计算机数控装置通过数控接口输出控制信号。
这些控制信号包括运动指令、速度和加速度指令、位置指令等等。
通过这些信号,计算机控制机械设备实现各种加工、运动和操作。
3.运动控制:计算机数控装置通过输出不同的控制信号,实现对机械设备的运动控制。
这些控制信号包括步进电机的脉冲信号、伺服电机的控制信号、液压传动的控制信号等等。
通过改变这些控制信号的频率、幅度和相位等参数,可以实现机械设备的不同运动。
4.反馈控制:计算机数控装置通过传感器和编码器等反馈设备,实时监测和反馈机械设备的位置、速度和加速度等信息。
通过这些反馈信息,计算机可以调整控制信号,实现对机械设备运动的闭环控制。
二、计算机数控装置的应用领域:1.机械加工:计算机数控装置可以控制机床进行铣削、钻孔、切割等加工操作。
它可以通过不同的控制信号,实现复杂的轮廓加工和曲面加工等工艺要求。
2.机器人控制:计算机数控装置可以控制机器人进行抓取、搬运、焊接等操作。
它可以通过不同的控制信号,实现机器人的精确位置控制和运动路径规划。
3.3D打印:计算机数控装置可以控制3D打印机进行物体的制造。
它可以通过输出不同的控制信号,实现复杂的层层堆积和精确的造型。
4.自动化流水线:计算机数控装置可以控制生产线上的各个设备进行自动化生产。
它可以通过不同的控制信号,实现设备之间的协调运作和自动化控制。
5.数控激光切割:计算机数控装置可以控制激光切割机进行金属切割、雕刻和打标等操作。
它可以通过输出不同的控制信号,实现高精度的切割和图案制作。
三、计算机数控装置的优势:1.精度高:计算机可以进行高精度的运动控制和数据处理,可以实现更高的加工精度和生产效率。
江苏自考 30455 数控机床
高纲1357江苏省高等教育自学考试大纲30455 数控机床扬州大学编江苏省高等教育自学考试委员会办公室Ⅰ课程性质与课程目标一、课程性质和特点数控技术是一种多学科交叉、综合的高新技术,是现代制造业实现自动化、柔性化、集成化的技术基础。
本课程可作为机械工程及自动化、机械设计制造及自动化、机电一体化、模具设计与制造等专业的技术基础课或专业课,主要研究数控机床的基本结构特点、数控基本理论和运算方法、数控装置的硬件、软件及控制技术、伺服机构与检测装置的基本原理以及数控机床的机械结构等理论内容以及数控编程等与实践密切相关的内容。
二、课程目标通过本课程的学习,考生应了解数控技术的起源及其发展的前沿趋势;理解数控机床的性能、组成、工作原理,为正确使用数控机床以及用先进技术改造传统生产装备奠定坚实基础;理解数控加工程序编制的基本概念及简单零件数控加工程序的编制;理解常用插补原理,掌握逐点比较法插补原理;理解数控系统基本原理与结构;了解位置伺服与位置检测以及数控机床的结构特点。
三、与相关课程的联系与区别本课程以《电工电子学》、《机床电气控制》、《微机原理与接口技术》、《自动控制原理》、《传感器与检测技术》、《机械制造技术基础》为理论基础,以数控车床、铣床操作为实践基础。
同时本门课程的学习对后续的课程设计、毕业设计等环节具有重要指导意义。
四、课程的重点和难点本课程的重点为数控手工编程的基础及方法、计算机数控装置、数控装置的轨迹控制原理、数控机床的伺服系统等方面的内容,数控技术的基本概念、数控机床的机械结构以及数控技术的发展等内容也比较重要,自动编程技术及数控机床的故障诊断等内容要求一般掌握。
考生可据此更好地学习和把握本课程的内容。
Ⅱ考核目标本课程的考核目标共分为三个能力层次:识记、理解、应用,它们之间是递进等级的关系,后者必须建立在前者基础之上。
其具体含义为:识记:要求考生能够识别和记忆本课程大纲中规定的有关知识点的主要内容(如定义、定理、表达式、公式、原则、重要结论、方法、步骤、特征、特点等),并能够根据考核的不同要求,作出正确的表达、选择或判断。
《数控原理与数控技术运用》(课程代码:05785)课程考试大纲要点
广东省高等教育自学考试《数控原理与数控技术运用》(课程代码:05785)课程考试大纲目录一、课程性质与设置目的二、考试内容与考核目标第一章概述第一节数字控制与数控机床第二节数控机床的分类第三节数控机床的选型第四节数控技术的发展第二章零件加工程序的编制第一节数控编程的基本知识第二节数控加工工艺基础第三节数控加工指令第四节数控编程典型实例第五节自动编程第三章数控机床加工控制原理第一节数控装置的工作过程第二节插补原理第三节进给速度控制原理第四节刀具补偿原理第四章数控装置第一节数控装置的组成及作用第二节数控装置的硬件系统第三节数控装置的软件系统第四节数控装置的输入/输出接口第五节数控装置的PLC控制功能第六节基于PC的数控系统开发实例第五章位置检测装置第一节概述第二节光栅第三节脉冲编码器第四节旋转变压器第五节感应同步器第六节磁栅第七节球栅第六章数控机床的伺服系统第一节伺服系统的基本概念第二节步进电动机及其驱动装置第三节交流伺服系统第四节机床进给伺服系统设计第五节伺服系统的性能对加工精度的影响第七章机床的数控化改造第一节机床数控化改造的意义第二节数控化改造的内容与改造方案第三节机械部分改造设计第四节数控系统的选型第五节普通车床数控化改造实例三、关于大纲的说明与考核实施要求【附录】题型举例一、课程性质与设置目的(一)课程性质与特点《数控原理与数控技术运用》是全国高等教育自学考试机械制造与自动化专业一门重要的专业课,它以数控机床为对象,研究数控加工程序编制、数字控制系统的工作原理、组成及其在数控机床上的应用,是为培养自学应考者在掌握数控机床基本结构、工作原理的基础上熟练进行数控加工编程而设置的一种应用型课程,共5个学分。
本课程注重实践教学环节,岗位适应性与实用性强。
(二)课程的基本要求通过本课程的学习,自学应考者应掌握数控加工程序编制、数控技术的基本原理和基础知识;学会合理地选用和设计组成数控机床的数控装置及伺服系统,具备编写典型零件数控加工程序、正确使用数控设备的能力。
简述数控设备中计算机数控装置的组成和功能
计算机数控装置是数控设备中至关重要的一部分,它的组成和功能对于数控加工的精度、效率和稳定性起着至关重要的作用。
本文将从简述数控设备中计算机数控装置的组成和功能展开讨论,并深入探讨其在现代制造业中的重要性和应用。
1. 探讨计算机数控装置的组成计算机数控装置主要由硬件和软件两部分组成,硬件部分包括主轴驱动系统、运动控制系统、输入/输出设备、内存和接口模块等;软件部分则包括数控系统、机床数控软件和辅助软件等。
这些组成部分相互配合,共同构成了计算机数控装置的基本结构。
2. 讨论计算机数控装置的功能计算机数控装置在数控加工中发挥着至关重要的作用,其功能主要包括自动控制、程序运行、运动控制、运动插补、运动控制、输入/输出处理、故障诊断和自动报警等。
这些功能的发挥,实现了数控设备在加工过程中的高精度、高效率和高稳定性。
3. 论述计算机数控装置在现代制造业中的重要性和应用随着现代制造业的发展,计算机数控装置的重要性愈发凸显。
它不仅实现了生产过程的自动化、智能化,还能够满足个性化定制和小批量生产的需求。
在汽车、航空航天、船舶制造等行业,计算机数控装置广泛应用,为产业升级和智能制造提供了技术支撑和保障。
4. 个人观点和理解在我看来,计算机数控装置的发展将会继续推动现代制造业的快速发展。
随着技术的不断进步,计算机数控装置将会更加智能化、柔性化,为制造业带来更多的可能性和机遇。
总结回顾通过本文的深度探讨,我们对计算机数控装置的组成和功能有了更加完整和深入的了解。
在现代制造业中,计算机数控装置扮演着不可或缺的角色,其重要性和应用前景不可估量。
相信随着技术的不断发展,计算机数控装置在智能制造时代将会展现出更加强大的潜力和价值。
希望本文能够对您有所帮助,并期待与您一起共享更多关于制造业和数控技术的深度探讨。
随着科技的不断进步和制造业的发展,计算机数控装置在现代制造业中的重要性愈发凸显。
它利用先进的硬件和软件技术,实现了生产过程的自动化、智能化,为企业提供了高精度、高效率和高稳定性的加工解决方案。
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4.2 CNC装置的硬件结构
4.2.1 CNC装置的硬件构成特点
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4.1 概述
6.位置控制 位置控制的主要工作是在每个采样周期内,将插补计算出
的理论位置与实际反馈位置进行比较,用其差值控制进给电 动机。位置控制可由软件完成,也可由硬件完成。在位置控 制中通常还要完成位置回路的增益调整、各坐标方向的螺距 误差补偿和反向间隙补偿等,以提高机床的机床精度。 7. I/O处理 CNC装置的I/O处理是CNC装置与机床之间的信息传递 和变换的通道。其作用一方面是将机床运动过程中的有关参 数输入到CNC装置中;另一方面是将CNC装置的输出命令(如 换刀、主轴变速换档、加冷却液等)变为执行机构的控制信号, 实现对机床的控制。
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4.1 概述
5.插补 零件加工程序中程序段的指令行程信息是有限的。如对于
加工直线的程序段仅给定起、终点坐标;对于加工圆弧的程序 段除了给定其起、终点坐标外,还给定其圆心坐标或圆弧半 径。要进行轨迹加工,CNC装置必须在一条已知起点和终点 的曲线上自动进行“数据点密化”的工作,这就是插补。插 补在每个规定的周期(插补周期)内进行一次,即在每个周期 内,按指令进给速度计算出一个微小的直线数据段,通常经 过若干个插补周期后,插补完一个程序段,也就完成了从程 序段起点到终点的“数据点密化”工作。
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4.1 概述
数控机床的CNC系统一般包括以下几个部分:数控程序、输 入/输出设备、CNC装置、可编程控制器(PLC)、主轴驱动 装置和进给驱动装置(包括检测装置)等。CNC系统框图如图 4-1所示。
4.1.2 CNC装置的组成
CNC装置由计算机硬件、系统软件和相应的I/O接口构成 的专用计算机与可编程控制器PLC组成。前者处理机床轨迹 运动的数字控制,后者处理开关量的逻辑控制。
CNC装置的硬件具有一般计算机的基本结构,另外一方 面还有数控机床所特有的功能模块与接口单3 CNC装置的功能
(一)控制功能 控制功能是指CNC装置能够控制的并且能够同时控制联
动的轴数,它是CNC装置的重要性能指标,也是档次之分的 重要依据。控制轴有移动轴和回转轴,有基本轴和附加轴。 通过轴的联动可以完成轮廓轨迹的加工。一般数控车床只需 二轴控制,二轴联动;一般数控铣床需要三轴控制·三轴联动 或2 1/2轴联动;一般加工中心为多轴控制,三轴联动·控制 轴数越多,特别是同时控制的轴数越多,要求CNC装置的功 能就越强,同时CNC装置也就越复杂,编制程序也越困难。
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4.1 概述
程序输入和刀具参数输入分别进行。刀具补偿的作用是把零 件轮廓轨迹按系统存储的刀具尺寸数据自动转换成刀具中心 (刀位点)相对于工件的移功轨迹。
4.进给速度处理 数控加工程序给定的刀具相对于工件的移动速度是在各个
坐标合成运动方向上的速度,即F代码的指令值。速度处理 首先要进行的工作是将各坐标合成运动方向上的速度分解成 各进给运动坐标方向的分速度,为插补时计算各进给坐标的 行程量做准备;另外对于机床允许的最低和最高速度限制也在 这里处理。有的数控机床的CNC软件的自动加速和减速处理 也放在这里进行。
刀必须有主轴准停功能,主轴准停后实施卸刀和装刀动作。
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4.1 概述
4.1.4 CNC装置的一般工作过程
1.输入 输入CNC装置的通常有零件加工程序、机床参数和刀具
补偿参数。机床参数一般在机床出厂时或在用户安装调试时 已经设定好,所以输入CNC装置的主要是零件加工程序和刀 具补偿数据。输入方式有纸带输入、键盘输入、磁盘输入、 上级计算机DNC通讯输入等。CNC输入工作方式有存储方 式和NC方式。存储方式是将整个零件程序一次全部输入到 CNC装置内部存储器中,加工时再从存储器中把一个一个程 序调出,该方式应用较多。
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4.1 概述
2.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。 3.刀具补偿 刀具补偿包括刀具半径补偿和刀具长度补偿。为了方便编 程人员编制零件加工程序,编程时零件程序是以零件轮廓轨 迹来编程的.与刀具尺寸无关。
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4.1 概述
(二)准备功能 (三)插补功能 CNC装置是通过软件或者硬件插补来实现刀具运动轨迹
控制的。一般的CNC装置有直线插补、圆弧插补功能,特殊 的还有其他二次曲线和样条曲线的插补功能。 实现插补运算的方法有逐点比较法、数字积分法、直接函 数法和双DDA法等。 ……
第四章 计算机数控装置
4.1 概述 4.2 CNC装置的硬件结构 4.3 CNC装置的软件结构 4.4 数控机床用PLC
4.1 概述
4.1.1 CNC系统的组成
数控系统是数控机床的重要部分。它随着计算机技术的发展 而发展。CNC系统主要由硬件和软件两大部分组成。它通过 系统控制软件配合系统硬件,合理地组织、管理数控系统的 输入、数据处理、插补和输出信息,控制执行部件,使数控 机床按照操作者的要求进行自动加工。CNC系统采用了计算 机作为控制部件,通常由常驻在其内部的数控系统软件实现 部分或全部数控功能,从而对机床运动进行实时控制。
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4.1 概述
(五)主轴功能 主轴功能就是指定主轴转速的功能。主轴功能包括以下几
方面。 1.指定主轴转速 一般用S指令代码指定。一般用地址符S后加两位数字或
四位数字表示,单位为r/min 2.指定恒定线速度 该功能可以保证车床和磨床加工工件端面的质量和不同直
径的外圆的加工具有相同的切削以速度。 3.主轴定向准停 该功能使主轴在径向的某一位置准确的停止。加工中心换