计算机数控CNC装置

⑸主轴功能
主轴功能是指定主轴转速的功能，用字母 S和其后 的数值表示。单位为 r/min 或mm/min 。主轴转向用 M03 （正向）和 M04 （反向）指定。机床操作面板 上设置主轴倍率开关，可以不修改程序改变主轴转 速。
⑹辅助功能
辅助功能是用来指定主轴的起停转向、冷却泵的开 关等功能，用字母 M 和其后的两位数字表示。 ISO 标准中辅助功能有 M00至M99。
⑵固定循环功能
用数控机床加工零件，一些典型的加工工序，如 钻孔、镗孔、深孔钻削、攻螺纹等，所需完成的动作 循环十分典型，将这些典型动作预先编好程序并存储 在内存中，用 G代码进行指令，形成固定循环功能。 固定循环功能可以大大简化程序编制。
⑶通信功能
CNC 装 置 通 常 具 有 RS232C 接 口 ， 有 的 还 配 置 有 DNC 接口，可以连接多种输入、输出设备，实现程序 和参数的输入、输出和存储。有的 CNC 装置可以与 MAP （制造自动化协议）相连，接入工厂的通信网络， 以适应FMS 、CIMS 的要求。
（4）人机对话编程功能
有的CNC 装置可以根据蓝图直接编程，编程员只 需输入表示图样上几何尺寸的简单命令，就能自动 的计算出全部交点、切点和圆心坐标，生成加工程 序。有的 CNC 装置可以根据引导图和说明显示进行 对话式编程。
（5）宏程序
有的CNC 装置还备有用户宏程序，用户宏程序是 用户根据 CNC 装置提供的一套编程语言 ——宏程序 编程指令，自己编写的一些特殊加工子程序，使用 时由零件主程序调入，可以重复使用。未受过编程 训Leabharlann Baidu的操作工人都能用此很快进行编程。
四、CNC装置的硬件结构
（二）多微处理器结构 CNC 装置 1. 基本功能模块
（4）存储模块
（5）PLC 模块，对零件程序中的开关功能和机床侧来 的信号进行逻辑处理，实现机床电气设备的启、停， 刀具交换，主轴速度控制，转台分度等。
三、CNC装置所具备的功能
基本（核心）功能是数控系统必备的功能，如控制 功能、准备功能、插补功能、进给功能、主轴功能、 辅助功能、刀具功能、字符显示功能和自诊断功能 等。
选择（可选）功能是供用户根据不同机床的特点和 用途进行选择的功能，如补偿功能、固定循环功能、 通信功能和人机对话编程功能等。
1．基本功能
第三章 CNC装置及其接口
一、CNC机床主要工作过程
数控加工程序 程序译码（或解释）
开关命令 M,T
PLC 换刀、切削液开 /关
几何数据： X,Y,Z,A 工艺数据： F,S,G….
插补
X,Y,Z
同步
调节器
反馈位置处理
1、数控加工程序示例
N010 G91 G01 X50 Y60 F200 S400 T01 M03 ；
程 序 段 号
准 备 功 能
尺 寸 指
进主
辅
程
给轴 速转
助
度速
指
序 段 结
令
指指
令
束
令令
符
程序段、几何数据、工艺数据、辅助开关命令
二、 CNC装置控制流程
信
息 输 入
存 储
PLC 处理 I/O 机
译 码 预处理 插补 位置控制 伺服放大 电机 床
位置反馈
? 输入 ? 译码 ? 预处理 ? 插补 ? 位置控制 ? I/O处理 ? 显示 ? 诊断
⑺刀具功能
刀具功能是用来选择刀具的功能，用字母 T和其后 的2位或 4位数字表示。
⑻字符图形显示功能
CNC装置可配置单色或彩色不同尺寸的 CRT或 液晶显示器，通过软件和接口实现字符和图形显示。 可以显示程序、参数、补偿值、坐标位置、故障信 息、人机对话编程菜单、零件图形等。
⑼自诊断功能
CNC 装置中设置了故障诊断程序，可以防止 故障的发生或扩大。在故障出现后可迅速查明 故障类型及部位，减少故障停机时间。
不同的CNC 装置诊断程序的设置不同，可以 设置在系统运行前或故障停机后诊断故障的部 位。还可以进行远程通信完成故障诊断。
2．选择功能
⑴补偿功能
在加工过程中，由于 刀具磨损或更换刀具 ，以 及机械传动中的丝杠螺距误差和反向间隙 等，将使 实际加工出的零件尺寸与程序规定的尺寸不一致， 造成加工误差。 CNC 装置的补偿功能是把刀具长 度或半径的补偿量、螺距误差和反向间隙误差的补 偿量输入它的存储器，存储器就按补偿量重新计算 刀具运动的轨迹和坐标尺寸，加工出符合要求的零 件。
采用模块化结构，每个微处理器分管各自的任 务，形成特定的功能模块。
1. 基本功能模块
（1）CNC 管理模块，管理和组织整个 CNC 系统工作
（2）CNC 插补模块，预处理：译码、刀补、坐标量 计算、速度处理，插补计算：为各个坐标轴提供位 置给定值。
（3）位置控制模块，进行位置给定值与检测器测得的 位置实际值比较。
⑶插补功能
⑷进给功能
进给功能用 F指令直接指定各轴的进给速度。
1）切削进给速度 以每分钟进给距离的形式指定刀具 切削速度，用字母 F和其后的数字指定。 ISO 标准中规 定F1~F5 位。字母 F后的数字代表进给速度的位数。
2）同步进给速度 以主轴每转进给量规定的进给速度， 单位为mm/r 。
3）快速进给速度 数控系统规定了快速进给速度，它 通过参数设定，用 G00 指令执行快速，还可用操作面 板上的快速倍率开关分档。
四、CNC装置的硬件结构
（一）单微处理器结构 CNC 装置
EPROM
微 处
总
理
器
CPU 线
RAM 存储器 I/O 接口
MDI/CRT 接口 PLC
串口及通讯接口 位置控制
机床 数控面板
CRT
速度控制单元 电机
集中控制，分时处理方式完成数控的各项任务。
四、CNC装置的硬件结构
（二）多微处理器结构 CNC 装置
⑴控制功能
控制功能是指 CNC 装置控制各类转轴的功能，其 功能的强弱取决于能控制的轴数以及能同时控制的 轴数（即联动轴数）多少。
控制轴有移动轴和回转轴、基本轴和附加轴。控 制轴数越多，尤其是联动轴数越多， CNC 装置（系 统）就越复杂，编制程序也越困难。
⑵准备功能
准备功能也称 G功能，用来指定机床的动作方式， 包括基本移动、程序暂停、平面选择、坐标设定、 刀具补偿、基准点返回、固定循环、公英制转换等 指令。它用字母 G和其后的两位数字表示。 G00至 G99，不同数控系统差别较大。