数控系统与综合连接.pptx
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数控原理数控系统的连接
1,2, 24VG
14,15, 3 OTBS1 16 OTBS2 4 ESTOP1 17 ESTOP3 18 Y1.7 6 Y1.6 19 Y1.5 7 Y1.4 20 Y1.3 8 Y1.2 21 Y1.1 9 Y1.0 22 Y0.7 10 Y0.6 23 Y0.5 11 Y0.4 24 Y0.3 12 Y0.2 25 Y0.1 13 Y0.0
X22 故障输出
509
9 公共端
20
100
19
R+(3) RBS3 B+(2) RBS1
B-(4)
图8 数控系统电气原理图-主轴单元
精选课件
10
2
3
4
5
6
7
8
9
4、数控装置与主轴的连接
主轴变频器 +T-US
U 01/01/B4 V
W
RVV4X1.5
U1
L1
T1
V1
L2
T2
W1
L3
SJ100-007HFE
+T- KA9
K 19
K20
+M-SQZ-2 +M-SQX-1
+M-SQZ-3 +M-SQZ-1 +M-SQX-3 +M-SQX-1
100 24V
变频器故障输入 伺服报警 伺服准备好
手摇选择 Z轴 手摇选择 X轴
Z轴回零 X轴回零 Z轴负限位 Z轴正限位 X轴负限位 X轴正限位
+T-APHX1 输入接线端子板
RE16-2 RE16-2
RE17 RE17
RE17-1 RE17-1
RE17-2 RE17-2
24V1
100 K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7 K8
华中型数控系统设备连接与参数配置_图文
Parm505016：手摇方向取反标志 当手摇拨动方向与轴进给方向相反时通过设置该参数能够改变 手摇进给方向，参数取值含义如下：
0：手摇脉冲增量直接输入到X寄存器。 1：手摇脉冲增量取反输入到X寄存器。
Parm505017：手摇倍率放大系数 当该参数设定值大于0时手摇脉冲增量将与倍率放大系数相乘后 再输入到X寄存器。
设备接口参数界面进入方式： 设置=>参数=>系统参数=>设备接口参数（左侧树型菜单）
标准铣床设备配置
设备#0~#4：本地保留设备，其中设备#4保留给模拟量主轴SP 设备#5：总线网络设备—MCP_NET 设备#6：总线网络设备—IO 设备#7~#10：总线网络设备—AX 其中设备#7映射为轴0（X轴），设备#8映射为轴1（Y轴），设备#9 映射为轴2（Z轴），设备#10映射为轴5（S轴）。
标准铣床系统轴设备与逻辑轴车床设备配置
设备#0~#4：本地保留设备，其中设备#4保留给模拟量主轴SP 设备#5：总线网络设备—MCP_NET 设备#6：总线网络设备—IO 设备#7~#9：总线网络设备—AX 其中设备#7映射为轴0（X轴），设备#8映射为轴2（Z轴），设备#9 映射为轴5（S轴）。
Parm505015：输出点组数
该参数用于标识控制面板输出信号的组数。
取值范围：0~128 默认值：30
型号 A型 B型 C型
按键灯 Y480~Y489 Y480~Y489 Y480~Y489
保留 Y490~Y509 Y490~Y509 Y490~Y509
注意：控制面板输出点组数默认为30组，修改该参数不会改变控制 面板实际输入点组数。
X487
----
X488 X490~X491
C型
FANUC-数控系统基本硬件及其连接PPT讲稿思维导图[PPT课件白板课件]
![FANUC-数控系统基本硬件及其连接PPT讲稿思维导图[PPT课件白板课件]](https://img.taocdn.com/s3/m/2e09451abe1e650e52ea9960.png)
目前国内市场常见的FANUC 数控系统：
FANUC 0C / 0D 系列
FANUC 0i – A / B / C / D系列
FANUC – 21 / 21i 系列 FANUC – 16 / 16i 系列 FANUC – 18 / 18i 系列 FANUC - 15 / 15i 系列 FANUC - 30i / 31i / 32i 系列
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目前国内市场常见的FANUC 数控系统：
FANUC 0C / 0D 系列 FANUC 0i – A / B / C / D系列 FANUC – 21 / 21i 系列 FANUC – 16 / 16i 系列 FANUC – 18 / 18i 系列 FANUC - 15 / 15i 系列 FANUC - 30i / 31i / 32i 系列
FANUC – 16 / 16i 系列
FANUC – 18 / 18i 系列
FANUC - 15 / 15i 系列 FANUC - 30i / 31i / 32i 系列
·用于控制 2 轴的小型车床， 取代步进电机的伺服控制；
FANUC Power – Mate 系列
·也可与其它数控系统 通过 I/O Link连接，用于上下料、刀 库等非插补轴控制。
FANUC 0C / 0D 系列 FANUC 0i – A / B / C / D系列 FANUC – 21 / 21i 系列 FANUC – 16 / 16i 系列
FANUC 0i – TD 车床用系统
FANUC 0i – MD 加工中心 / 铣床用系统
FANUC – 18 / 18i 系列 FANUC - 15 / 15i 系列 FANUC - 30i / 31i / 32i 系列 FANUC Power – Mate 系列
项目二 数控系统硬件综合连接
◆数控系统主轴放大器SPM就是根据CNC传递指令控制并驱动主
轴电动机工作的。
3．数控系统主轴放大器SPM（Spindle Amplifier Module）接口 （2）
（2）主轴放大器型号含义 主轴放大器型号含义如图所示； 主轴放大器α系列主要有SPM、SPMC、SPM—HV三种类型。
3．数控系统主轴放大器SPM（Spindle Amplifier Module）接口 （3）
或实现刀具的自动更换。主轴定向的实现是通过
磁感应开关传递信号实现的。 主轴定向原理、磁感应开关与主轴放大器连接分 别如图所示。
3．数控系统主轴放大器SPM（Spindle Amplifier Module）接口 （12）
主轴准停装置结构 3-主轴放大器 4-主轴电机 5-同步带轮副 8-主轴 9-发磁体 10-磁传感器 11-磁感应信号放大器
3．数控系统主轴放大器SPM（Spindle Amplifier Module）接口 （17）
17—JY5。主轴CS（C主轴）轴探头和内置CS
轴探头接口。 18—三相交流变频电源输出端。 该接口与主轴电动机接线端连接。
4．数控系统伺服放大器SVM（Servo Amplifier Module）接口（1）
2．数控系统电源模块PSM（Power Supply Module）接口（4）
（3）电源模块接口定义 电源模块接口定义如图所示，各接口作用如下：
2．数控系统电源模块PSM（Power Supply Module）接口（5）
①—TB1，直流电源输出端
该接口与主轴放大器、伺服放大器的直流输 入端连接，为主轴放大器、伺服放大器提供 DC300V电源。 ②—状态指示 用发光二极管表示电源模块所处状态，出现 异常时显示相关报警代号。
数控系统调试与维护-数控系统硬件连接课件
电机运行中切断主回路电源，伺服电机使
用 动态制动，主轴电机减速停止。
20
第20页
FANUC
直流母线P、N LED
数控系统调试与维护
伺服单元的连接
通讯异常会产生 ALM926/5136等报 警
内置 电池槽
CX5X 电池连接端
CXA2B/CXA2A 级间串行通讯入/出
SVM2
COP10B/COP10A FSSB串行通讯入/出
数控系统调试与维护 Bi-SVPM（主轴、伺服一体型）
控制电源
动力输入 主轴动力输出
直流母线端，不 要接
第25页
数控系统调试与维护
3.3主轴伺服系统连接
C与主轴放大器、主轴电机的连接
数控系统将串行主运动指令通过JA41接口传递给主轴放大器如SPM的JA7B接 口，主轴放大器经过变频调速控制给主轴电动机输出动力电源。
CX1A （3） 200R 200S （2） （1）
SPM/SVM
CX3（左侧）：MCC CX4（右侧）：*ESP
L1 L2 L3
三相动力输入
无相序要求
18
第18页
数控系统调试与维护
CXA2A~CXA2B
使用内置电池时 不要连接此端
第19页
数控系统调试与维护
CX3（MCC）控制外部主回路上 电 CX4（*ESP）用于切断主回路电源
接口名称
功
MDI面板接口 RS-232C串行口2 RS-232C串行口1 扩展板接口 系统的直流24 V电源的输入接口 视频信号接口
能
JA2 JD36A JD36B JGA CP1 CA79A
CA88A
CA122 CA121 CD38A COP10A JA40 JD51A JA41
任务3 数控系统的连接
小结：
本单元学习了
• 数控系统接口的连接； 数控系统接口的连接； • 输入、输出电路的接法及工作原理。 输入、输出电路的接法及工作原理。
3.1.4 电气安装接线图
7
1
0
• 图3.4 CW6132型车床电气安装接线 图
X2.3 X2.2 X2.1 X2.0 X1.7 X1.6 X1.5 X1.4 X1.3 X1.2 X1.1 X1.0 X0.7 X0.6 X0.5 X0.4 X0.3 X0.2 X0.1 X0.0
02/01/D3
(OTBS2)
-SQX-1 -SQX-3 -SQY-1 -SQY-3 -SQZ-1 -SQZ-3
工作照明灯
Y3.7
3A
照照
温故知新-温故知新-电气原理图与接线
L1
存在问题： 存在问题： 1、对元件认 、 识不够； 识不够；
24V+
N L1 AC220V AC24V
N
41/01/A8 41/02/A8 41/02/A8
BK脉脉主控轴
KA10
(备用 )
14 D10 13
FU
+M-EL
KA10
照照
X轴正限位 X轴负限位 Y轴正限位 Y轴负限位 Z轴正限位 Z轴负限位
超程解除
+P-CBD-SB2
KA8
12
KA6
12
KA6
ESTOP1 +P-CBD-SB1 （ESTOP1） 急停 ESTOP3 （ESTOP3） 面板） （面板）
KA7
(OTBS1)
8
3
4
KA8
8
13 14
KA6 13
14
KA8
数控系统硬件的连接(上)
9.2数控系统硬件的连接1.硬件配置2.硬件概要3.综合连接图4.主板的连接器和插卡配置5.电控柜模块介绍1.硬件配置2.硬件概要说明：FANUC Series 0i Mate 的控制单元没有选项插槽。
因此，无法添加可选板。
带有选项插槽的单元可根据选项插槽安装可选板。
带有选项插槽的单元可根据选项插槽安装可选板。
快速以太网只可安装在LCD 侧的插槽上。
数控系统主机硬件3.综合连接图3.综合连接图3.综合连接图3.综合连接图I/O Link的连接例4.主板的连接器和插卡配置4.1 主板接口介绍4.2 主板轴卡和电池介绍4.3 FROM/SRAM 模块安装位置4.印刷电路板的连接器和插卡配置4.1 主板接口介绍CA122JA1FANUC 0i D/0i mate D系统接口图数控系统接口说明：1.FSSB 光缆连接线，一般接左边插口（若有两个接口），系统总是从COP10A 到COP10B ，本系统由左边COP10A 连接到第一轴驱动器的COP10B 。
2.风扇、电池、软键、MDI 等在系统出厂时均已连接好，不用改动，但要检查在运输的过程中是否有地方松动，如果有，则需要重新连接牢固，以免出现异常现象。
3.伺服检测口[CA69]，不需要连接。
4.电源线一般有两个接口，一个为＋24V 输入（左），另一个＋24V 输出（右），每根电源线有三个管脚，电源的正负不能接反，具体接线如下：1）24V 2）0V （3）保护地JA1CA1225.RS232接口，它是与电脑通讯的连接口，共有两个，一般接左边，右边为备用接口，如果不与电脑连接，则不用接此线（推荐使用存储卡代替RS232口，传输速度及安全性都比串口优越）。
6.模拟主轴（JA40）的连接，实训台使用变频模拟主轴，主轴信号指令由JA40模拟主轴接口引出，控制主轴转速。
7.I/O Link[JD1A]，本接口是连接到I/O Link的。
注意按照从JD1A到JD1B的顺序连接，即从系统的JD1A出来，到I/O Link的JD1B为止，下一个I/O设备也是如此，如若不然，则会出现通讯错误而检测不到I/O设备。
计算机数控系统及其接口技术ppt
特点
高精度、高效率、高可靠性、可编程、易于实现自动化。
计算机数控系统的历史与发展
01
02
03
早期阶段
20世纪50年代，数控系统 初现，主要用于加工简单 的机械零件。
发展阶段
20世纪70年代，随着计算 机技术的发展，数控系统 开始采用小型计算机进行 控制。
现代阶段
现代数控系统采用微处理 器和专用集成电路，具有 更高的性能和可靠性。
CNC软件是计算机数控系统的控制软件，负责实现数控加工的 各项功能，如插补、刀具补偿、进给控制等。
工艺软件用于制定加工工艺和加工计划，包括毛坯定义、刀具 选择、切削参数设置等。
编程软件用于生成加工程序，将加工工艺信息转换为数控装置 能够识别的代码。
诊断软件用于检测和排除系统故障，确保系统的可靠性和稳定 性。
软件功能与分类
CAD/CAM软件
用于设计和制造复杂零件的软件，可以生成数控加工所需的G代码。
后处理软件
将CAD/CAM软件生成的G代码转换成特定数控系统能够识别的格式。
仿真软件
用于模拟数控加工过程，检查刀路轨迹和加工参数的正确性，避免实 际加工中的错误。
DNC软件
用于集中管理、调度和传输数控程序的软件，可以实现车间级的生产 自动化。
控制指令输出
计算机数控系统将轨迹计算结果输出到伺 服驱动系统，驱动机床执行加工动作。
轨迹计算
根据译码后的指令和数据处理结果，计算 机数控系统进行轨迹计算，确定每个坐标 轴的移动量。
03
计算机数控系统的接口技术
数据接口
数据接口是计算机数控系统中的重要组成部分，它负责数 据的传输和交换。数据接口通常采用串行接口或并行接口， 可以实现数据的快速、准确传输。
高精度、高效率、高可靠性、可编程、易于实现自动化。
计算机数控系统的历史与发展
01
02
03
早期阶段
20世纪50年代，数控系统 初现，主要用于加工简单 的机械零件。
发展阶段
20世纪70年代，随着计算 机技术的发展，数控系统 开始采用小型计算机进行 控制。
现代阶段
现代数控系统采用微处理 器和专用集成电路，具有 更高的性能和可靠性。
CNC软件是计算机数控系统的控制软件，负责实现数控加工的 各项功能，如插补、刀具补偿、进给控制等。
工艺软件用于制定加工工艺和加工计划，包括毛坯定义、刀具 选择、切削参数设置等。
编程软件用于生成加工程序，将加工工艺信息转换为数控装置 能够识别的代码。
诊断软件用于检测和排除系统故障，确保系统的可靠性和稳定 性。
软件功能与分类
CAD/CAM软件
用于设计和制造复杂零件的软件，可以生成数控加工所需的G代码。
后处理软件
将CAD/CAM软件生成的G代码转换成特定数控系统能够识别的格式。
仿真软件
用于模拟数控加工过程，检查刀路轨迹和加工参数的正确性，避免实 际加工中的错误。
DNC软件
用于集中管理、调度和传输数控程序的软件，可以实现车间级的生产 自动化。
控制指令输出
计算机数控系统将轨迹计算结果输出到伺 服驱动系统，驱动机床执行加工动作。
轨迹计算
根据译码后的指令和数据处理结果，计算 机数控系统进行轨迹计算，确定每个坐标 轴的移动量。
03
计算机数控系统的接口技术
数据接口
数据接口是计算机数控系统中的重要组成部分，它负责数 据的传输和交换。数据接口通常采用串行接口或并行接口， 可以实现数据的快速、准确传输。
综合任务：数控系统的综合连接与调试
数控系统的综合连接与调试综合任务：数控系统的综合连接与调试一、数控系统的连接1. 任务目标(1)熟悉HED-21S数控系统综合实验台各个组成部件的接口。
(2)读懂电气原理图，通过电气原理图独立进行数控系统各部件之间的连接。
(3)掌握数控系统的调试及运行方法。
2.相关设备(1)HED-21S数控系统综合实验台一套。
(2)专用连接线一套。
(3)万用表一只。
3.相关资料(4)扳手、起子等工具一套。
图1 HED-21S数控系统综合实验台组成框图(日立SJ100主轴单元与三洋驱动单元)1）数控装置的电源数控装置的外部电源采用AC24V或DC24V 100W，PLC电路的电源用DC24V 不低于50W，其电源线采用屏蔽电缆或双绞线。
目前数控装置有两种供电方式，一种是数控装置用交流电源加PLC用直流电源供电；另一种是数控装置和PLC都用直流电源供电，如图1、图2所示。
图2 数控装置的供电（采用交流24V+直流24V供电）12456机壳接地+24V24V 地XS1HNC－21外部开关电源DC24V ≥150W（b）采用直流24V供电图3－20 数控装置的供电图2 数控装置的供电（采用直流24V 供电）2）数控装置与软驱动的连接软驱动单元包括3.5″软盘驱动器、标准PC 键盘接口（小圆口）、RS232接口、以太网接口。
各接口的功能和引脚的定义与HNC-21数控装置完全相同。
数控装置与软驱动的连接框图如图3所示。
图中连接软驱单元的四根扩展线接线方式均以相应引脚一一对应焊接，如图4所示。
XS2＇XS3＇XS4＇XS5＇XS2XS3XS4XS5HNC－21软驱单元数控装置键盘扩展线网络扩展线软驱扩展线串口扩展线图1－27 数控装置与软驱动的连接框图图3 数控装置与软驱动的连接框图3）数控装置与外部计算机的连接华中HNC-21 数控装置可以通过RS232接口及以太网口与外部计算机连接，并进行数据交换、共享，在硬件连接上可直接由HNC-21数控装置背面的XS3、XS5 接口连接，也可以通过软驱单元上的串口接口进行转接。
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▪ 早期：纸带阅读机/纸带穿孔机 ▪ 现代： ①直接由操作人员通过手动数据输入（MDI）
键盘输入零件程序，并且通过CRT给操作者提供信息 ；②软驱、FLASH卡、USB接口③采用通信方式进行 零件程序的输入/输出。
▪ 3、数控装置(CNC unit)
▪ 根据输入的零件程序和操作指令进行相应的处理
（如运动轨迹处理、机床输入/输出处理等），然后 输出控制命令到相应的执行部件（伺服单元、驱动装 置和PLC等），从而加工出需要的零件。
▪ 2、数控机床的三大控制对象（任务） (Control tasks)
▪ 进给运动：刀具或工作台的位置及速度 ▪ 主运动：主轴无级调速 ▪ 辅助动作：开关动作
二、数控机床的组成
1、文字描述 ▪ 加工程序 ▪ 输入/输出装置 ▪ 数控（CNC）装置 ▪ 伺服驱动装置 ▪ 主轴驱动装置 ▪ 辅助控制装置 ▪ 反馈装置 ▪ 机床本体
辅助装置的功能通常用M代码实现。
▪ 7、反馈装置(Feedback unit)
▪
▪ ▪ ▪
今天绝大多数数控 机床采用价位较低 的光电数字式旋转 编码器
▪ 直线光栅尺是高精度的 ▪ 测量轴运动的光电式测 ▪ 量装置。
▪ 8、机床本体(Mechanical part) ▪ 立柱 ▪ 导轨 ▪ 工作台 ▪ 主轴箱
▪ 目前，数控装置采用的是数字计算机，包括硬件和软 件，且已实现CNC单元LCD显示器一体化。
▪ 4、伺服驱动系统(Servo drive)
▪
将位置指令转换成坐标轴的移动
▪ 5、主轴驱动装置
▪ 主轴驱动是速度控制系统，通常的调速范围为100： 1。 主轴驱动系统接收的指令，是数控装置输出的代表 某一速度的模拟电压值。
三、数控机床的各组成部分
▪ 1、数控机床控制系统连接示意图
▪ 2、各组成部分作用
▪ 1）、加工程序(NC program)
▪ program 程序：用数控语言、按规定格式表示的一 套指令，其内容是零件的几何形状和工艺描述。由 若干程序段（block）构成。
▪ 2、输入/输出装置(Input/Output unit ）
▪ 实例：FANUC 0i系统 的组成
四、CNC系统的组成和接口
▪ （一）、CNC系统的基本组成 ▪ 1.组成部分 ▪ 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）、可编程逻辑控制器（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。
▪ C单元 ▪ CNC系统的核心是CNC装置，由硬件和软件组成，软件在硬件的支持下
▪ 补充：主轴的分类
▪
变频主轴：变频器控制，误差较大
▪ 主轴
▪
伺服主轴：闭环控制，精度好
▪
▪
模拟主轴：CNC发送模拟量给主轴
▪ 主轴
▪
串行主轴：CNC发送数字量给主轴
▪ 6、辅助控制装置(Miscellaneous unit)
▪ 主要功能是接受数控装置所控制的内置式可编程控
制器（PLC）输出的主轴变速、换向、启动或停止，刀 具的选择和更换，分度工作台的转位和锁紧，工件的夹 紧或松开，切削液的开或关等辅助操作的信号，经功率 放大直接驱动相应的执行元件，诸如接触器、电磁阀等 ，从而实现数控机床在加工过程中的全部自动操作。
处理、显示处理、故障诊断处理）和控制（译码、补偿 、 插补运算、速度运算、位置运算）。
模块1：数控系统与综合连接
课题1 数控系统与接口
本章内容
▪ 一、数控机床控制技术概述 ▪ 二、数控机床的组成
一、数控机床概述
▪ 1、什么叫数控机床？ ▪ 数控机床（Numerical Control Machine Tools）是指
采用数字形式信息控制的机床。详言之，凡是用数字化 的代码将零件加工过程中所需的各种操作和步骤以及刀 具与工件之间的相对位移量等记录在程序介质上，送入 计算机或数控系统经过译码、运算及处理，控制机床的 刀具与工件的相对运动，加工出所需要的工件的一类机 床即为数控机床。
速度控制单元
伺服电机 M
位置测测器
▪ 2）CNC装置的软件：是为了实现CNC系统各功能而编制的专用软件 ，称为系统软件。在系统软件的控制下，CNC装置对输入的加工程序 自动进行处理，并发出相应的控制指令。系统软件由管理软件和控制 软件两部分组成。
CNC系统软件
管理软件 控制软件
输入 I/O处理 显示 诊断
译码 刀具补偿 速度处理 插补 位置控制
▪ 3.数控系统的工作过程
程 序
硬件 硬件 硬件
输
插补
插
位置
入
准备
补
控制
软件 软件 软件
硬件 硬件
测量
速度
伺服
控制
电机
第一种情况 第二种情况 第三种情况
▪ 1）. 数控装置硬件构成 ▪ ① CPU控制主板： ▪ 组成：部件1、2、5、6、操作面板组成； ▪ 功能： CNC系统核心，完成工作管理（信息输入、I/O
▪ 2、方块图（Block diagram）
▪ 3、工作过程图示（Illustration）
▪ 4、工作过程描述(Description)
▪ 数控机床进行加工，首先必须将工件的几何数据和工艺数据 按规定的代码和格式编制成数控加工程序(编程)；
▪ 并用适当的方法将加工程序输入数控系统（输入）；
▪ 数控系统对输入的加工程序进行数据处理，输出各种信息和 指令，控制机床各部分按规定有序地动作（数据处理）。这些信 息和指令最基本的包括：各坐标轴的进给速度、进给方向和进给 位移量，各状态控制的I/O信号等。
▪ 伺服系统的作用就是将进给位移量等信息转换成机床的进给 运动，数控系统要求伺服系统正确、快速地跟随控制信息，执行 机械运动（伺服输出）；
▪ 同时，位置反馈系统将机械运动的实际位移信息反馈至数控 系统，以保证位置控制精度（反馈输入）。
▪ 总之，数控机床的运行在数控系统的控制下，处于不断地计 算、输出、反馈等控制过程中，从而保证刀具和工件之间相对位 置的准确性。
工作。
▪ 1）硬件：微处理器（CPU）、存储器（ROM，RAM）、输入输出（I/O ）接口，数控专用接口和部件，即位置控制器、纸带阅读机接口、手 动数据输入（MDI）接口和显示（CRT）接口。
CPU
EPROM 总
RAM
输入按口 线
输出接口
纸带阅读机接口 MDI/CRT接口
位置控制 PLC接口Βιβλιοθήκη 纸带阅读机 MDI/CRT
键盘输入零件程序，并且通过CRT给操作者提供信息 ；②软驱、FLASH卡、USB接口③采用通信方式进行 零件程序的输入/输出。
▪ 3、数控装置(CNC unit)
▪ 根据输入的零件程序和操作指令进行相应的处理
（如运动轨迹处理、机床输入/输出处理等），然后 输出控制命令到相应的执行部件（伺服单元、驱动装 置和PLC等），从而加工出需要的零件。
▪ 2、数控机床的三大控制对象（任务） (Control tasks)
▪ 进给运动：刀具或工作台的位置及速度 ▪ 主运动：主轴无级调速 ▪ 辅助动作：开关动作
二、数控机床的组成
1、文字描述 ▪ 加工程序 ▪ 输入/输出装置 ▪ 数控（CNC）装置 ▪ 伺服驱动装置 ▪ 主轴驱动装置 ▪ 辅助控制装置 ▪ 反馈装置 ▪ 机床本体
辅助装置的功能通常用M代码实现。
▪ 7、反馈装置(Feedback unit)
▪
▪ ▪ ▪
今天绝大多数数控 机床采用价位较低 的光电数字式旋转 编码器
▪ 直线光栅尺是高精度的 ▪ 测量轴运动的光电式测 ▪ 量装置。
▪ 8、机床本体(Mechanical part) ▪ 立柱 ▪ 导轨 ▪ 工作台 ▪ 主轴箱
▪ 目前，数控装置采用的是数字计算机，包括硬件和软 件，且已实现CNC单元LCD显示器一体化。
▪ 4、伺服驱动系统(Servo drive)
▪
将位置指令转换成坐标轴的移动
▪ 5、主轴驱动装置
▪ 主轴驱动是速度控制系统，通常的调速范围为100： 1。 主轴驱动系统接收的指令，是数控装置输出的代表 某一速度的模拟电压值。
三、数控机床的各组成部分
▪ 1、数控机床控制系统连接示意图
▪ 2、各组成部分作用
▪ 1）、加工程序(NC program)
▪ program 程序：用数控语言、按规定格式表示的一 套指令，其内容是零件的几何形状和工艺描述。由 若干程序段（block）构成。
▪ 2、输入/输出装置(Input/Output unit ）
▪ 实例：FANUC 0i系统 的组成
四、CNC系统的组成和接口
▪ （一）、CNC系统的基本组成 ▪ 1.组成部分 ▪ 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）、可编程逻辑控制器（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。
▪ C单元 ▪ CNC系统的核心是CNC装置，由硬件和软件组成，软件在硬件的支持下
▪ 补充：主轴的分类
▪
变频主轴：变频器控制，误差较大
▪ 主轴
▪
伺服主轴：闭环控制，精度好
▪
▪
模拟主轴：CNC发送模拟量给主轴
▪ 主轴
▪
串行主轴：CNC发送数字量给主轴
▪ 6、辅助控制装置(Miscellaneous unit)
▪ 主要功能是接受数控装置所控制的内置式可编程控
制器（PLC）输出的主轴变速、换向、启动或停止，刀 具的选择和更换，分度工作台的转位和锁紧，工件的夹 紧或松开，切削液的开或关等辅助操作的信号，经功率 放大直接驱动相应的执行元件，诸如接触器、电磁阀等 ，从而实现数控机床在加工过程中的全部自动操作。
处理、显示处理、故障诊断处理）和控制（译码、补偿 、 插补运算、速度运算、位置运算）。
模块1：数控系统与综合连接
课题1 数控系统与接口
本章内容
▪ 一、数控机床控制技术概述 ▪ 二、数控机床的组成
一、数控机床概述
▪ 1、什么叫数控机床？ ▪ 数控机床（Numerical Control Machine Tools）是指
采用数字形式信息控制的机床。详言之，凡是用数字化 的代码将零件加工过程中所需的各种操作和步骤以及刀 具与工件之间的相对位移量等记录在程序介质上，送入 计算机或数控系统经过译码、运算及处理，控制机床的 刀具与工件的相对运动，加工出所需要的工件的一类机 床即为数控机床。
速度控制单元
伺服电机 M
位置测测器
▪ 2）CNC装置的软件：是为了实现CNC系统各功能而编制的专用软件 ，称为系统软件。在系统软件的控制下，CNC装置对输入的加工程序 自动进行处理，并发出相应的控制指令。系统软件由管理软件和控制 软件两部分组成。
CNC系统软件
管理软件 控制软件
输入 I/O处理 显示 诊断
译码 刀具补偿 速度处理 插补 位置控制
▪ 3.数控系统的工作过程
程 序
硬件 硬件 硬件
输
插补
插
位置
入
准备
补
控制
软件 软件 软件
硬件 硬件
测量
速度
伺服
控制
电机
第一种情况 第二种情况 第三种情况
▪ 1）. 数控装置硬件构成 ▪ ① CPU控制主板： ▪ 组成：部件1、2、5、6、操作面板组成； ▪ 功能： CNC系统核心，完成工作管理（信息输入、I/O
▪ 2、方块图（Block diagram）
▪ 3、工作过程图示（Illustration）
▪ 4、工作过程描述(Description)
▪ 数控机床进行加工，首先必须将工件的几何数据和工艺数据 按规定的代码和格式编制成数控加工程序(编程)；
▪ 并用适当的方法将加工程序输入数控系统（输入）；
▪ 数控系统对输入的加工程序进行数据处理，输出各种信息和 指令，控制机床各部分按规定有序地动作（数据处理）。这些信 息和指令最基本的包括：各坐标轴的进给速度、进给方向和进给 位移量，各状态控制的I/O信号等。
▪ 伺服系统的作用就是将进给位移量等信息转换成机床的进给 运动，数控系统要求伺服系统正确、快速地跟随控制信息，执行 机械运动（伺服输出）；
▪ 同时，位置反馈系统将机械运动的实际位移信息反馈至数控 系统，以保证位置控制精度（反馈输入）。
▪ 总之，数控机床的运行在数控系统的控制下，处于不断地计 算、输出、反馈等控制过程中，从而保证刀具和工件之间相对位 置的准确性。
工作。
▪ 1）硬件：微处理器（CPU）、存储器（ROM，RAM）、输入输出（I/O ）接口，数控专用接口和部件，即位置控制器、纸带阅读机接口、手 动数据输入（MDI）接口和显示（CRT）接口。
CPU
EPROM 总
RAM
输入按口 线
输出接口
纸带阅读机接口 MDI/CRT接口
位置控制 PLC接口Βιβλιοθήκη 纸带阅读机 MDI/CRT