数控系统概述PPT(共29页)
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数控机床的机械结构概述ppt(52张)
特别是随着新材料，新工艺的普及、应用，高速加工已 经成为目前数控机床的发展方向之一，快进速度达到了每分 钟数十米，甚至上百米，主轴转速达到了每分钟上万转、甚 至十几万转，采用电主轴、支线电动机、直线滚动导轨等新 产品、Байду номын сангаас技术已势在必行。
数控机床的机械结构概述(ppt52页)
数控机床结构与装调工艺
具有适应无人化、柔性化加工的特殊部件
数控机床结构与装调工艺
广泛采用高效、无间隙传动装置和新技术、新产品
数控机床进行的是高速、高精度加工，再简化机械结构 的同时，对于机械传动装置和元件也提出了更高的要求。高 效、无间隙传动装置和元件在数控机床上去得了广泛的应用。 如：滚珠丝杠副、塑料滑动导轨、静压导轨、直线滚动导轨 等高效执行部件，不仅可以减少进给系统的摩擦阻力，提高 传动效率；而且还可以使运动平稳和获得较高的定位精度。
数控机床的机械结构概述(ppt52页)
数控机床的机械结构概述(ppt52页)
数控机床结构与装调工艺
对机械结构、零部件的要求高
高速、高效、高精度的加工要求，无人化管理以及工艺复 合化、功能集成化，一方面可以大大的提高生产率，同时，也 必然会使机床的开机时间，工作负载随之增加，机床必须在高 负荷下，长时间可靠工作。因此，对组成机床的各种零部件和 控制系统的可靠性要求很高。
数控机床的机械结构概述(ppt52页)
数控机床的机械结构概述(ppt52页)
数控机床结构与装调工艺
三、数控机床对机械结构的基本要求
具有较高的静、动刚度和良好抗震性
机床的刚度反映了机床机构抵抗变形的能力。机床 变形产生的误差，通常很难通过调整和补偿的方法予以 彻底的解决。为了满足数控机床高效、高精度、高可靠 性以及自动化的要求，与普通机床相比，数控机床应具 有更高的静刚度。此外，为了充分发挥机床的效率，加 大切削用量，还必须提高机床的抗震性，避免切削时产 生的共振和颤振。而提高机构的动刚度是提高机床抗震 性的基本途径。
数控机床的机械结构概述(ppt52页)
数控机床结构与装调工艺
具有适应无人化、柔性化加工的特殊部件
数控机床结构与装调工艺
广泛采用高效、无间隙传动装置和新技术、新产品
数控机床进行的是高速、高精度加工，再简化机械结构 的同时，对于机械传动装置和元件也提出了更高的要求。高 效、无间隙传动装置和元件在数控机床上去得了广泛的应用。 如：滚珠丝杠副、塑料滑动导轨、静压导轨、直线滚动导轨 等高效执行部件，不仅可以减少进给系统的摩擦阻力，提高 传动效率；而且还可以使运动平稳和获得较高的定位精度。
数控机床的机械结构概述(ppt52页)
数控机床的机械结构概述(ppt52页)
数控机床结构与装调工艺
对机械结构、零部件的要求高
高速、高效、高精度的加工要求，无人化管理以及工艺复 合化、功能集成化，一方面可以大大的提高生产率，同时，也 必然会使机床的开机时间，工作负载随之增加，机床必须在高 负荷下，长时间可靠工作。因此，对组成机床的各种零部件和 控制系统的可靠性要求很高。
数控机床的机械结构概述(ppt52页)
数控机床的机械结构概述(ppt52页)
数控机床结构与装调工艺
三、数控机床对机械结构的基本要求
具有较高的静、动刚度和良好抗震性
机床的刚度反映了机床机构抵抗变形的能力。机床 变形产生的误差，通常很难通过调整和补偿的方法予以 彻底的解决。为了满足数控机床高效、高精度、高可靠 性以及自动化的要求，与普通机床相比，数控机床应具 有更高的静刚度。此外，为了充分发挥机床的效率，加 大切削用量，还必须提高机床的抗震性，避免切削时产 生的共振和颤振。而提高机构的动刚度是提高机床抗震 性的基本途径。
数控技术介绍及应用(ppt 54页)
电机驱动单元接收到 一个脉冲相应旋转一个角度，称为步距角，通过机床传动部件， 使工作台相应产生一个位移量。
开环控制系统没有反馈装置，不能消除步进电机失步产生 的误差。因此开环控制系统一般用于运动速度较低和加工精度 不高的机床。
22.03.2022
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2)闭环控制系统(Closed Loop Control System)
装置等。数控机床的刚度要求更高，传动装置间隙要小，
摩擦系数要小且要有恰当的阻尼。
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1.3 数字控制系统
1.3.1 数控系统的组成和分类 （1）数控系统：
是一种能控制机器运动的装置。加工程序输入系统 后能够自动解释指令，进行运算，并由系统的输出装置 向机床的执行机构发出指令，完成规定的运动或动作。
改革开放以来，通过技术引进、科学攻关和技术改造， 我国的数控技术有了较大的进步，逐步形成产业。 1980年北 京机床研究所引进日本FANUC5、7、3、6数控系统，上海 机床研究所引进美国GE公司的MTC－1数控系统，辽宁精密 仪器厂引进美国Bendix公司的Dynapth LTD10数控系统。
22.03.2022
第一章 绪论
数控技术是现代制造技术的基础，数控技术水平的高低、 数控设备的拥有量以及数控技术的普及程度，已经成为衡 量一个国家综合国力和工业现代化水平的重要标志。
数控技术经过几十年的发展（1952年第一台数控机床问世 ），已广泛应用于现代工业的各领域，成为制造业现代化 的基础。数控技术不仅应用于金属切削机床，还应用于其 他多种设备。如机器人、坐标测量机、数控雕刻机、数控 绘图机、电火花加工机床等。
闭环控制系统在机床运动方向上增加测量工作台实际 位移的传感器，将工作台实际位置的信息反馈给CNC 的比较器，如有误差，由CNC发指令，使工作台运动 直至误差消失。 采用闭环控制系统的机床的位置精度大大提高。
开环控制系统没有反馈装置，不能消除步进电机失步产生 的误差。因此开环控制系统一般用于运动速度较低和加工精度 不高的机床。
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2)闭环控制系统(Closed Loop Control System)
装置等。数控机床的刚度要求更高，传动装置间隙要小，
摩擦系数要小且要有恰当的阻尼。
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1.3 数字控制系统
1.3.1 数控系统的组成和分类 （1）数控系统：
是一种能控制机器运动的装置。加工程序输入系统 后能够自动解释指令，进行运算，并由系统的输出装置 向机床的执行机构发出指令，完成规定的运动或动作。
改革开放以来，通过技术引进、科学攻关和技术改造， 我国的数控技术有了较大的进步，逐步形成产业。 1980年北 京机床研究所引进日本FANUC5、7、3、6数控系统，上海 机床研究所引进美国GE公司的MTC－1数控系统，辽宁精密 仪器厂引进美国Bendix公司的Dynapth LTD10数控系统。
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第一章 绪论
数控技术是现代制造技术的基础，数控技术水平的高低、 数控设备的拥有量以及数控技术的普及程度，已经成为衡 量一个国家综合国力和工业现代化水平的重要标志。
数控技术经过几十年的发展（1952年第一台数控机床问世 ），已广泛应用于现代工业的各领域，成为制造业现代化 的基础。数控技术不仅应用于金属切削机床，还应用于其 他多种设备。如机器人、坐标测量机、数控雕刻机、数控 绘图机、电火花加工机床等。
闭环控制系统在机床运动方向上增加测量工作台实际 位移的传感器，将工作台实际位置的信息反馈给CNC 的比较器，如有误差，由CNC发指令，使工作台运动 直至误差消失。 采用闭环控制系统的机床的位置精度大大提高。
数控ppt课件完整版
contents •数控技术概述•数控机床结构与分类•数控编程基础•数控加工工艺与刀具选择•数控机床操作与维护•数控技术发展趋势与展望目录01数控技术概述数控技术的定义与发展数控技术的定义采用数字化信息对机床运动及其加工过程进行控制的技术。
数控技术的发展历程从手动控制到数字控制，经历了多个阶段的发展，包括电子管、晶体管、集成电路、计算机等技术的应用。
数控技术的现状与趋势当前数控技术已经广泛应用于制造业各个领域，未来将继续向智能化、高精度、高效率等方向发展。
数控系统的组成与工作原理数控系统的组成01数控系统的工作原理02数控系统的特点03机械制造领域航空航天领域汽车制造领域其他领域数控技术的应用领域02数控机床结构与分类为确保加工精度和稳定性，数控机床采用高刚度材料和结构。
通过先进的制造工艺和装配技术，实现高精度加工。
采用高性能伺服驱动系统和高速主轴，提高加工效率。
配备自动换刀装置、自动排屑装置等，实现自动化加工。
高刚度高精度高速度高自动化按工艺用途分类按运动方式分类按伺服系统类型分类常见数控机床类型介绍数控车床数控铣床加工中心数控磨床03数控编程基础数控编程的概念是将零件的加工信息，按照数控系统规定的代码和格式，编制成加工程序文件，并输入到数控装置中，由数控装置控制机床进行自动加工的过程。
0203分析零件图样和工艺要求确定加工方案数控编程的步骤01选择合适的数控机床选择合适的刀具、夹具和量具编制加工程序01 02 03机床坐标系工件坐标系用于控制机床的直线插补、圆弧插补等加工动作。
M指令用于控制机床的辅助功能，如换刀、冷却液开/关等。
G指令VSS指令01F指令02T指令03数控编程的常用指令与格式地址符+数字程序段格式一个完整的程序段由若干个字组成，每个字由地址符和数字组成，程序段结束以分号或回车符表示。
04数控加工工艺与刀具选择先进行粗加工，再进行精加工，逐步提高加工精度。
先粗后精原则一次装夹原则工序集中原则基准统一原则尽可能在一次装夹中完成多道工序，减少装夹次数，提高加工效率。
数控系统基本组成PPT课件
.
3．多微处理机CNC装置的典型结构
（1）ห้องสมุดไป่ตู้享总线结构 （2）共享存储器结构
.
数控软件的特点及关键技术
1.多任务与并行处理技术
（1）． 数控装置的多任务性
图4-11 数控装置的任务及分类框图
.
这些任务中有些可以顺序执行，有些必须同时执行，如： （1） 显示和控制任务必须同时执行，以便操作人员及时了解
.
1．多微处理器系统特点
（1）计算处理速度高 （2）可靠性高 （3）有良好的适应性和扩展性 （4）硬件易于组织规模生产
.
2. 多微处理器系统的基本功能模块
（1) CNC管理模块 （2）存储器模块 （3）CNC插补模块 （4）位置控制模块 （5）操作和控制数据输入输出和显示模块 （6） PLC模块
机床运行状态； （2） 在加工过程中，为使加工过程连续，译码、刀补、插补
和位置控制模快也必须同时进行。
.
（2）． 多任务并行处理的实现 1） 资源分时共享
初始化
显示
其它
背 景 程 译码 序
I/ O
刀补
位置控制
优
先
级
插补运算
顺
序
背景程序
图4-12 分时共享多任务处理方案
.
2.2 数控系统的分类、性能指标及功能
.
⑸主轴控制接口
主轴S功能可分为无级变速、有级变速和分段 无级变速三大类。当数控机床配有主轴驱动装置 时，可利用系统的主轴控制接口输出模拟量进行 无级变速，否则需用MST接口实现有级变速。为 提高低速输出转矩，现代数控机床多采用分段无 级变速。主轴的位置反馈主要用于螺纹切削功能、 主轴准停功能以及主轴转速监控等。
.
3．多微处理机CNC装置的典型结构
（1）ห้องสมุดไป่ตู้享总线结构 （2）共享存储器结构
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数控软件的特点及关键技术
1.多任务与并行处理技术
（1）． 数控装置的多任务性
图4-11 数控装置的任务及分类框图
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这些任务中有些可以顺序执行，有些必须同时执行，如： （1） 显示和控制任务必须同时执行，以便操作人员及时了解
.
1．多微处理器系统特点
（1）计算处理速度高 （2）可靠性高 （3）有良好的适应性和扩展性 （4）硬件易于组织规模生产
.
2. 多微处理器系统的基本功能模块
（1) CNC管理模块 （2）存储器模块 （3）CNC插补模块 （4）位置控制模块 （5）操作和控制数据输入输出和显示模块 （6） PLC模块
机床运行状态； （2） 在加工过程中，为使加工过程连续，译码、刀补、插补
和位置控制模快也必须同时进行。
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（2）． 多任务并行处理的实现 1） 资源分时共享
初始化
显示
其它
背 景 程 译码 序
I/ O
刀补
位置控制
优
先
级
插补运算
顺
序
背景程序
图4-12 分时共享多任务处理方案
.
2.2 数控系统的分类、性能指标及功能
.
⑸主轴控制接口
主轴S功能可分为无级变速、有级变速和分段 无级变速三大类。当数控机床配有主轴驱动装置 时，可利用系统的主轴控制接口输出模拟量进行 无级变速，否则需用MST接口实现有级变速。为 提高低速输出转矩，现代数控机床多采用分段无 级变速。主轴的位置反馈主要用于螺纹切削功能、 主轴准停功能以及主轴转速监控等。
.
《FANUC数控系统》PPT课件
项目 FANUC数控系统
二、设置〔或调整〕FANUC数控系统参数< 录像 >
1、系统参数的显示方法
数控系统的参数可以分为许多类型,在本单元我们只介绍系统参数 的显示、MDI设定参数以及伺服参数的初始化.
<1>按MDI面板上的功能 键 选择参数页面
几次或一次后,再按软键[参数],
<2>参数页面有多页组成,通过<a>、<b>两种方法显示需要 的参数页面
PMC程序由第一级程序和第二级程序两部分组成.在PMC 程序执行时,首先执行位于梯形图开头的第一级程序,然后 执行第二级程序. FANUC Oi－MA数控系统的PMC规格有SA1和SA3两种, 而SA3比SA1多了子程序和标记地址的功能.
项目 FANUC数控系统
3、PMC的地址
PMC程序中的地址,也就是代号,用于代表不同的信号,不同的 地址分别有机床侧的输入〔X〕、输出线圈〔Y〕信号、NC系 统部分的输入〔F〕、输出线圈〔G〕信号,内部继电器〔R〕, 信息显示请求信号〔A〕,计数器〔C〕,保持型继电器〔K〕,数 据表〔D〕,定时器〔T〕,标号〔L〕,子程序号〔P〕.
DEC
R
控制条件
指令
译码信 号地址
译码规 格数据
译码结果 输出地址
项目 FANUC数控系统
4、FANUC PMC的编程指令应用举例
主轴定向控制：
项目 FANUC数控系统
单元四 FANUC PMC程序设计〔二〕 软件安装
一、FANUC PMC的编程方法
1、FAPT LADDER III软件界面:
项目 FANUC数控系统
项目 FANUC数控系统
二、FANUC数控系统的系列与特点
数控系统简介介绍
数控系统发展历程
第一阶段（1940s-1950s）
01
数控技术的萌芽阶段，主要使用电子管元件构成的控制装置，
体积庞大、功耗高。
第二阶段（1960s-1970s）
02
晶体管、集成电路等元件的应用，使得数控系统体积减小、性
能提高，逐渐应用于工业生产。
第三阶段（1980s至今）
03
计算机技术的飞速发展，微处理器、微型计算机广泛应用于数
床的基本运动。
编译解释系统
将用户编写的加工程序翻译成 机器语言，供控制计算机执行
。
插补计算系统
根据加工程序的要求，实时计 算各坐标轴的运动轨迹和速度
。
诊断与监控系统
实时监测数控系统的运行状态 ，诊断故障并提供相应的处理
措施。
数控系统工作原理
控制计算机接收来自输入设备的指令和参数。
编译解释系统将接收到的加工程序翻译成机器语言，并传 递给控制计算机。
其他领域
如医疗器械、艺术品雕刻等非 传统制造行业，也逐渐采用数 控系统进行高精度、高效率的
加工生产。
02
数控系统组成与原理
数控系统硬件组成
控制计算机 输入/输出设备 伺服驱动系统 检测反馈装置
控制计算机是数控系统的核心，负责接收、处理和解释来自操 作面板、外部存储设备等的指令，并根据这些指令控制机contents
目录
• 数控系统概述 • 数控系统组成与原理 • 数控系统分类与特点 • 数控系统发展趋势与前景
01
数控系统概述
数控系统定义
• 数控系统（Numerical Control System，简称NC系统）是一种通过数字信号对机床运动及加工过程进行自动控制的技术 。它利用计算机技术、自动控制技术、检测技术等，实现对机床的精确控制，以完成复杂零件的高精度、高效率加工。
数控教程(雕刻机)ppt课件
对机械坐标系的完整支持需要机床有相应的回机械参考点 功能，否则，机械坐标系的概念只在软件中体现。
▪ 工件坐标系：
在使用机床加工各种工件时，更多地使用工件坐标系。通 常，在工件加工时，我们描述某个加工位置总是相对于工件 上的某个点的，而工件在机床上的夹装位置相对于机械原点 常常是改变的，因此由必要引入一套在工件加工时更为方便 的坐标系统，这就是工件坐标系。工件坐标系也是一套右手 坐标系，它的原点是相对于工件上的某个点确定的，相对于 机械坐标原点则是可以浮动的。
完整版PPT课件
20
操作状态：
▪ 空闲状态
▪ 这是最常见的状态，在此状态下，机床当前没有动作输出，同时随时准 备接受新的任务，开始新的动作。
▪ 锁定状态
▪ 锁定状态是一种内部状态，一般指出现在状态切换时。所以一般情况下 用户接触不到。
▪ 紧停状态
▪ 这是一种非正常态。机床存在硬件故障或者用户按下“紧停”按钮时， 系统进入此状态，并且执行事先规定的保护动作，例如关闭主轴电机、 冷却泵等，在此状态下，机床同样被锁定，不能执行任何新的动作。在 用户排除硬件故障或者解除紧停开关后，系统自动执行“复位”操作把 机床恢复到“空闲”状态。
▪ 增量模式 ▪ 手动操作模式的一种。在增量模式下，用户同样是通过手动操作设备，
如计算机键盘、手持盒、手摇脉冲发生器等控制机床。与点动控制不 同的是，用户一次按键动作，也就是从按下到松开，机床只运动确定 的距离。也就是说，通过增量方式，用户可以精确地控制机床的位移 量。
▪ MDI模式
▪ 也是一种手动操作模式。在这种模式下，用户可以直接通过输入G指 令控制机床。系统在某些情况下执行一些内定的程序操作（如回工件 原点）时，也会自动把状态切换到MDI模式。但这不会影响用户使用。
▪ 工件坐标系：
在使用机床加工各种工件时，更多地使用工件坐标系。通 常，在工件加工时，我们描述某个加工位置总是相对于工件 上的某个点的，而工件在机床上的夹装位置相对于机械原点 常常是改变的，因此由必要引入一套在工件加工时更为方便 的坐标系统，这就是工件坐标系。工件坐标系也是一套右手 坐标系，它的原点是相对于工件上的某个点确定的，相对于 机械坐标原点则是可以浮动的。
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20
操作状态：
▪ 空闲状态
▪ 这是最常见的状态，在此状态下，机床当前没有动作输出，同时随时准 备接受新的任务，开始新的动作。
▪ 锁定状态
▪ 锁定状态是一种内部状态，一般指出现在状态切换时。所以一般情况下 用户接触不到。
▪ 紧停状态
▪ 这是一种非正常态。机床存在硬件故障或者用户按下“紧停”按钮时， 系统进入此状态，并且执行事先规定的保护动作，例如关闭主轴电机、 冷却泵等，在此状态下，机床同样被锁定，不能执行任何新的动作。在 用户排除硬件故障或者解除紧停开关后，系统自动执行“复位”操作把 机床恢复到“空闲”状态。
▪ 增量模式 ▪ 手动操作模式的一种。在增量模式下，用户同样是通过手动操作设备，
如计算机键盘、手持盒、手摇脉冲发生器等控制机床。与点动控制不 同的是，用户一次按键动作，也就是从按下到松开，机床只运动确定 的距离。也就是说，通过增量方式，用户可以精确地控制机床的位移 量。
▪ MDI模式
▪ 也是一种手动操作模式。在这种模式下，用户可以直接通过输入G指 令控制机床。系统在某些情况下执行一些内定的程序操作（如回工件 原点）时，也会自动把状态切换到MDI模式。但这不会影响用户使用。
数控技术概述课件PPT课件( 20页)
先进制造 系统
目前的先进制造系统主要指柔性制造单元 （FMC）、柔性制造系统(FMS)、集成制造 系统(CIMS)。而其核心是生产加工设备的数 控化、柔性化、精密化。
第一章 数控机床概论
1.4 先进制造系统
数控技术
柔性制造 系统
单机数控加工（使用一台数控机床 进行加工，较简单，但应用最广）
柔性单元加工（人参与最少但可以对 同一族内的不同零件自动化加工）
利于生产 采用数字信号与标准代码为控制信息，易于实
管理现代 现标准化加工，同时采用计算机辅助设计与制
化
造（CAD/CAM）是现代化集成技术的基础。
目前数控技术在向高速化、多功能、智能化、高 速度化、高可靠性发展。
第一章 数控机床概论
1.4 先进制造系统
数控技术
起因
目前的机械制造中，75%的是单件小批量生 产，而传统的生产组织原则不仅自动化程度 低，而且劳动强度大、生产周期长、成本高、 质量不稳定。而先进制造系统的采用，是生 产发展的需要。
数控技术
课程概述
第一章 数控机床的概论 第二章 数控机床种类 第三章 数控机床结构组成 第四章 数控机床编程 第五章 数控加工中心的实
际操作与加工 第六章 关于CAXA
1.1 数控机床的产生 数控机床的产生 数控技术概念
1.2 数控机床的组成 1.3 数控机床的特点 1.4 先进制造系统
课程概述
的编制
课程概述
第一章 数控机床概论 第二章 数控机床种类 第三章 数控机床结构组成 第四章 数控机床编程 第五章 数控加工中心的实
际操作与加工 第六章 关于CAXA
5.1 加工中心的操作 5.2 加工中心的编程
实例 5.3 加工中心的维护
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电源模块 主轴模块 伺服模块 机床I/O模块
项目一 数控系统概述
4.Fanuc 0i-C数控系统的部件连接
项目一 数控系统概述
三、数控系统的主要工作过程
轨迹插补、位置控制 程序输入 - 加工信息预处理 - 开关量控制
状态监控
数据输入
内部
外部
程序编辑器 磁盘、计算机通信
M: 电动机 W: 位置传感器
二、插补演示
1. 直线逐点比较插补法
项目一 数控系统概述
2. 圆弧逐点比较插补法
撰责主电制稿任子编作教编：师 辑…：………（以姓氏为序）
谢谢观看！
•
1、不是井里没有水，而是你挖的不够深 。不是 成功来 得慢， 而是你 努力的 不够多 。
•
2、孤单一人的时间使自己变得优秀，给 来的人 一个惊 喜，也 给自己 一个好 的交代 。
项目一 数控系统概述
单元三 数控加工信息预处理
一、数控加工信息的译码 以程序段为单位处理用户加工程序，将其中的轮廓信
息、加工速度和辅助功能信息等翻译成便于计算机处理的 信息格式，存放在指定的存储器中。
项目一 数控系统概述
二、刀具补偿计算 1.刀具长度补偿
不补偿 正补偿
负补偿
项目一 数控系统概述
10-1=9 9-1=8 8-1=7 7-1=6 6-1=5 5-1=4 4-1=3 3-1=2 2-1=1 1-1=0
Y A(6,4)
X 第一象限直线插补轨迹
项目一 数控系统概述
单元五 刀补与插补原理演示(软件 录像)
一、刀补演示
1.车刀长度补偿
项目一 数控系统概述
2.铣刀半径补偿
项目一 数控系统概述
S曲线加/减速
项目一 数控系统概述
单元四 轮廓插补原理
一、插补技术 机床数控系统的核心技术之一是插补技术，在已知运
动轨迹的起点与终点坐标、轨迹的曲线方程，由数控系统 实时地计算出各个中间点坐标的过程，称为插补。
项目一 数控系统概述
二、插补方法分类 1. 脉冲增量插补法 在计算过程中不断向各个坐标轴发出相互协调的进给 脉冲，驱动坐标轴电机运动。常用的有：逐点比较法与数 字积分法，用于以步进电动机为驱动装置的开环数控系统。
项目一 数控系统概述
（2007版）
主编 张爱红
项目一 数控系统概述
单元一 基本概念 单元二 数控系统的分类 单元三 数控加工信息预处理 单元四 轮廓插补原理 单元五 刀补与插补原理演示
项目一 数控系统概述
单元一 基本概念
一、数控系统的基本概念 1.数控—数字控制的简称 2.数控系统—用数字控制技术实现的自动控制系统 3.数控机床—数控系统与机床本体的结合体
项目一 数控系统概述
二、数控系统的组成 1.数控系统一般由输入/输出装置、数控装置、 驱动装置、机床电器逻辑控制装置四部组成， 机床本体为被控对象。
输入/ 输出 装置
驱动控
制装置
数控
机
装置
床
机床电器逻
辑 控制装置
项目一 数控系统概述
2.计算机数控系统的组成 ➢ 采用计算机数控装置的数控系统称为CNC。 ➢ 现代数控系统采用PLC。
进给脉冲 步进电机 驱动装置
步进 电动机
工作台
项目一 数控系统概述
2.半闭环控制数控系统
指令值
位置比 速度控 较电路 制电路
伺服电机
工作台
项目一 数控系统概述
3.全闭环控制数控系统
指令值
位置比 较电路
速度控 制电路
位置反馈
伺服 电机
A
工作台 C 速度反馈
项目一 数控系统概述
三、按数控系统功能水平分类 1.经济型数控系统 2.普及型数控系统 3.高档型数控系统
➢ 数据采样插补方式速度处理 ΔL = K•F•Ts /（60×1000）mm ΔL：一个插补周期对应的进给位移 mm； K：速度倍率； F：编程时对应的进给速度 mm/min ； Ts：插补周期 ms。
项目一 数控系统概述
2.加/减速控制
➢ 前加减速和后加减速
ห้องสมุดไป่ตู้
➢ 加减速特性曲线
线性加/减速 指数加/减速
程序清单 信息载体
编程器 CAD/CAM系统
上位机
程序 清单
通信 线路
输出 装置
计算机 数字控 制装置 （CNC）
可编程控 制器(PLC)
主轴控 制单元
主轴电机
速度控 制单元
机床
进给电机 位置检测器
项目一 数控系统概述
3.Fanuc 0i-C数控系统的主要部件
图中：数控装置（背面） 正面：显示器、键盘
项目一 数控系统概述
2. 数据采样插补法 采用小段直线逼近给定轨迹，插补输出的是下一个插
补周期内各轴要运动的距离，故可达到很高的速度，其中 计算机通常包含在伺服控制环内。
项目一 数控系统概述
三、逐点比较插补法( 动画 ) 1.插补计算步骤 第一拍：偏差判别 第二拍：坐标进给 第三拍：偏差计算 第四拍：终点判别
数控加工程序 译码
开关量控制
PLC
刀具交换、切削液开关等
几何、工艺数据
给定量：X
插补
同步
调节器
反馈位置处理
项目一 数控系统概述
单元二 数控系统的分类
一、按被控机床的运动轨迹分类 1.点位控制数控系统 2.直线控制数控系统 3.轮廓控制数控系统
项目一 数控系统概述
二、按伺服系统分类 1.开环控制数控系统
+ ΔX + ΔY + ΔX + ΔY + ΔX + ΔX + ΔY + ΔX + ΔY + ΔX
F1= F0–Ye=- 4 F2= F1+Xe= 2 F3= F2–Ye=- 2 F4= F3+Xe= 4 F5= F4–Ye= 0 F6= F5–Ye=- 4 F7= F6+Xe=2 F8= F7–Ye=- 2 F9= F8+Xe= 4 F10= F9–Ye = 0
2.刀具半径补偿
刀具半径补偿的执行过程 分为：刀补建立（2）、刀补 进行（3）、刀补撤销（5）三 个步骤，刀补仅在二维坐标内 进行。
项目一 数控系统概述
三、进给速度处理
1.进给速度计算
➢ 脉冲增量插补方式速度处理 因为：F = 60δf 所以：f = F/（60δ）Hz F：编程时的进给速度 mm/min ； δ：脉冲当量 mm； f：脉冲源的频率 Hz。
开始
偏差判别 坐标进给 偏差计算 到终点？ N
Y
结束
项目一 数控系统概述
2.插补计算实例（逐点比较法）
序
工作节拍
号 偏差判别 坐标进给 偏差计算 终点判别
1 F0 = 0 2 F1 = -4 3 F2= 2 4 F3= -2 5 F4 = 4 6 F5 = 0 7 F6 = -4 8 F7 = 2 9 F8 = -2 10 F9 = 4
项目一 数控系统概述
4.Fanuc 0i-C数控系统的部件连接
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三、数控系统的主要工作过程
轨迹插补、位置控制 程序输入 - 加工信息预处理 - 开关量控制
状态监控
数据输入
内部
外部
程序编辑器 磁盘、计算机通信
M: 电动机 W: 位置传感器
二、插补演示
1. 直线逐点比较插补法
项目一 数控系统概述
2. 圆弧逐点比较插补法
撰责主电制稿任子编作教编：师 辑…：………（以姓氏为序）
谢谢观看！
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1、不是井里没有水，而是你挖的不够深 。不是 成功来 得慢， 而是你 努力的 不够多 。
•
2、孤单一人的时间使自己变得优秀，给 来的人 一个惊 喜，也 给自己 一个好 的交代 。
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单元三 数控加工信息预处理
一、数控加工信息的译码 以程序段为单位处理用户加工程序，将其中的轮廓信
息、加工速度和辅助功能信息等翻译成便于计算机处理的 信息格式，存放在指定的存储器中。
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二、刀具补偿计算 1.刀具长度补偿
不补偿 正补偿
负补偿
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10-1=9 9-1=8 8-1=7 7-1=6 6-1=5 5-1=4 4-1=3 3-1=2 2-1=1 1-1=0
Y A(6,4)
X 第一象限直线插补轨迹
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单元五 刀补与插补原理演示(软件 录像)
一、刀补演示
1.车刀长度补偿
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2.铣刀半径补偿
项目一 数控系统概述
S曲线加/减速
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单元四 轮廓插补原理
一、插补技术 机床数控系统的核心技术之一是插补技术，在已知运
动轨迹的起点与终点坐标、轨迹的曲线方程，由数控系统 实时地计算出各个中间点坐标的过程，称为插补。
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二、插补方法分类 1. 脉冲增量插补法 在计算过程中不断向各个坐标轴发出相互协调的进给 脉冲，驱动坐标轴电机运动。常用的有：逐点比较法与数 字积分法，用于以步进电动机为驱动装置的开环数控系统。
项目一 数控系统概述
（2007版）
主编 张爱红
项目一 数控系统概述
单元一 基本概念 单元二 数控系统的分类 单元三 数控加工信息预处理 单元四 轮廓插补原理 单元五 刀补与插补原理演示
项目一 数控系统概述
单元一 基本概念
一、数控系统的基本概念 1.数控—数字控制的简称 2.数控系统—用数字控制技术实现的自动控制系统 3.数控机床—数控系统与机床本体的结合体
项目一 数控系统概述
二、数控系统的组成 1.数控系统一般由输入/输出装置、数控装置、 驱动装置、机床电器逻辑控制装置四部组成， 机床本体为被控对象。
输入/ 输出 装置
驱动控
制装置
数控
机
装置
床
机床电器逻
辑 控制装置
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2.计算机数控系统的组成 ➢ 采用计算机数控装置的数控系统称为CNC。 ➢ 现代数控系统采用PLC。
进给脉冲 步进电机 驱动装置
步进 电动机
工作台
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2.半闭环控制数控系统
指令值
位置比 速度控 较电路 制电路
伺服电机
工作台
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3.全闭环控制数控系统
指令值
位置比 较电路
速度控 制电路
位置反馈
伺服 电机
A
工作台 C 速度反馈
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三、按数控系统功能水平分类 1.经济型数控系统 2.普及型数控系统 3.高档型数控系统
➢ 数据采样插补方式速度处理 ΔL = K•F•Ts /（60×1000）mm ΔL：一个插补周期对应的进给位移 mm； K：速度倍率； F：编程时对应的进给速度 mm/min ； Ts：插补周期 ms。
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2.加/减速控制
➢ 前加减速和后加减速
ห้องสมุดไป่ตู้
➢ 加减速特性曲线
线性加/减速 指数加/减速
程序清单 信息载体
编程器 CAD/CAM系统
上位机
程序 清单
通信 线路
输出 装置
计算机 数字控 制装置 （CNC）
可编程控 制器(PLC)
主轴控 制单元
主轴电机
速度控 制单元
机床
进给电机 位置检测器
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3.Fanuc 0i-C数控系统的主要部件
图中：数控装置（背面） 正面：显示器、键盘
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2. 数据采样插补法 采用小段直线逼近给定轨迹，插补输出的是下一个插
补周期内各轴要运动的距离，故可达到很高的速度，其中 计算机通常包含在伺服控制环内。
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三、逐点比较插补法( 动画 ) 1.插补计算步骤 第一拍：偏差判别 第二拍：坐标进给 第三拍：偏差计算 第四拍：终点判别
数控加工程序 译码
开关量控制
PLC
刀具交换、切削液开关等
几何、工艺数据
给定量：X
插补
同步
调节器
反馈位置处理
项目一 数控系统概述
单元二 数控系统的分类
一、按被控机床的运动轨迹分类 1.点位控制数控系统 2.直线控制数控系统 3.轮廓控制数控系统
项目一 数控系统概述
二、按伺服系统分类 1.开环控制数控系统
+ ΔX + ΔY + ΔX + ΔY + ΔX + ΔX + ΔY + ΔX + ΔY + ΔX
F1= F0–Ye=- 4 F2= F1+Xe= 2 F3= F2–Ye=- 2 F4= F3+Xe= 4 F5= F4–Ye= 0 F6= F5–Ye=- 4 F7= F6+Xe=2 F8= F7–Ye=- 2 F9= F8+Xe= 4 F10= F9–Ye = 0
2.刀具半径补偿
刀具半径补偿的执行过程 分为：刀补建立（2）、刀补 进行（3）、刀补撤销（5）三 个步骤，刀补仅在二维坐标内 进行。
项目一 数控系统概述
三、进给速度处理
1.进给速度计算
➢ 脉冲增量插补方式速度处理 因为：F = 60δf 所以：f = F/（60δ）Hz F：编程时的进给速度 mm/min ； δ：脉冲当量 mm； f：脉冲源的频率 Hz。
开始
偏差判别 坐标进给 偏差计算 到终点？ N
Y
结束
项目一 数控系统概述
2.插补计算实例（逐点比较法）
序
工作节拍
号 偏差判别 坐标进给 偏差计算 终点判别
1 F0 = 0 2 F1 = -4 3 F2= 2 4 F3= -2 5 F4 = 4 6 F5 = 0 7 F6 = -4 8 F7 = 2 9 F8 = -2 10 F9 = 4