数控系统程序输入与通信
浅谈数控机床 DNC 通信与管理系统
浅谈数控机床 DNC 通信与管理系统摘要：随着时代的发展，生活中也越来越网络化，其中有着成本低、信息集中度高的数控机床群为的生活带来了便利，尤其是对于企业实现CAD/CAM一体化具有重要的意义。
目前许多企业所已采用DNC 技术，通过对数控机床DNC通信和管理方面的研究，对其功能进行了实验和分析，也解决了联网困难的问题，制定了新的联网方案。
关键字：数控机床；DNC 技术；通信和管理系统引言在加工零部件的过程中，困难的部分就是数控程序的集中化管理，详细来说，加工零部件时会产生以下问题：一是由于零件的加工过程，工作人员手工编辑输入到数控机床的控制面板内，消耗时间较长，还有一定几率存在输入程序错误的问题，这样就会产生不同时期生产的同一种零件必须重新手动输入加工等等，事倍功半导致浪费时间，效率低下。
二是由于企业技术中心的工程师等人员对加工程序的管理难以实现，更换加工零部件或更换加工刀具要重新进行加工编程。
尽管存在以上问题，但是DNC联网系统可以实现零部件的在线加工，提高数控机床的加工能力和效率。
同时，数据信息的传输更加准确快捷，这样通过网络就实现了加工程序的传输，对于推进企业的无纸化生产、联网设计等具有重要意义。
对于国外来说，DNC的研究时间较早，研究的效果也非常的显著，生产出了几款功能强大的产品。
DNC 大部分都设有专用的数控程序编辑器，工作人员可以提交监控信息。
其中系统生成报表、显示图形、查询、读取文件的功能主要靠的就是数据信息的维护和组织，同时实现了多线程的传输，可以将 DNC 工作站与多台 CNC 进行相互连接。
70 年代，国家对DNC系统的研究刚刚起步，那么和国外比较来看，对于 DNC 系统的研究工作时间较晚。
随着FMS 技术传入到中国，我国大部分学者开始把目标转向FMS 技术，冲击了DNC系统的研究。
随着时间的推移FMS 技术的不断发展，发现FMS技术的效率低下，可靠性较差等等，学者的研究目光又重新回到了DNC 系统上面，但是也没有完全放弃对于FMS技术的研究。
数控类
一单选题：（60）2. 运用逐点比较法进行插补运算过程中，插补器控制机床每走一步要定成四个工作节拍：①坐标进给②偏差判别③偏差计算④终点判别正确的工作顺序是（ C ）A ②③①④B ③②①④C ②①③④3. 一般经济型、普及型数控车床以及数控化改造的车床，大都采用（ A ）。
A 平床身B 斜床身C 立式床身5. 大型数控车床或精密数控车床采用（ C ）。
A 平床身B 斜床身C 立式床身6. 现代数控加工程序常用的程序段格式为（ C ）。
A 固定程序段格式B 分格符程序段格式C 可变程序段格式8. 数控机床加工零件的程序编制不仅包括零件工艺过程，而且还包括切削用量、走刀路线和（C）。
A．机床工作台尺寸 B. 机床行程尺寸 C.刀具尺寸9. 采用固定循环编程，可以（ B）。
A．加快切削速度，提高加工质量 B．缩短程序的长度，减少程序所占内存C．减少吃刀深度，保证加工质量11. 以下指令中，（ B ）是准备功能。
A．M03 B．G90 C．X2512. 用Φ12的刀具进行轮廓的粗、精加工，要求精加工余量为0.4，则粗加工偏移量为（ C ）。
A． 12.4 B． 11.6 C． 6.414. 执行下列程序后，钻孔深度是（A）。
G90 G01 G43 Z-50 H01 F100 （H01补偿值-2.00mm）A．48mm B.52mm C.50mm15. 数控机床加工依赖于各种（B）。
A．位置数据 B．数字化信息 C．准备功能17. 步进电机的转速是通过改变电机的（A）而实现。
A．脉冲频率； B．脉冲速度； C．通电顺序18. 刀尖半径左补偿方向的规定是（B）。
A. 沿刀具运动方向看，工件位于刀具左侧B. 沿刀具运动方向看，刀具位于工件左侧C. 沿工件运动方向看，工件位于刀具左侧20. 数控加工中心的固定循环功能适用于（ C ）。
A．曲面形状加工 B ．平面形状加工 C．孔系加工21. 编程人员对数控机床的性能、规格、刀具系统、（ C ）、工件的装夹都应非常熟悉才能编出好的程序。
情境二数控系统程序输入输出和通信连接
一、机床坐标系、机床原点和机床参考点
机床坐标系是机床固有的坐标系，机床坐标系的原点称为机床 原点或机床零点。为了正确地在机床工作时建立机床坐标系，通常在 每个坐标轴的移动范围内设置一个机床参考点（测量起点），进行机 动或手动回参考点，以建立机床坐标系。
机床参考点可以与机床零点重合，也可以不重合，通过参数指定 机床参考点到机床零点的距离。机床回到了参考点位置，就建立起了 机床坐标系。机床坐标轴的机械行程是由最大和最小限位开关来限定 的。机床坐标轴的有效行程范围是由软件限位来确定的，其值由制造 商定义机床原点（OM）、机床参考点（R）构成数控机床机械行程及 有效行程。
Date: 2020/5/7
1、开关量I/O接口 • 在数控机床中的开关量，包括开关状态闭合与打开，
指示灯的亮和灭，继电器或接触器的吸合和释放，电动机 的起动和停止，晶闸管的通和断，阀门的打开和关闭，以 及脉冲信 号的计数和定时信号等，这些信号的共同特征 是以二进制的逻辑“1”和“0”出现的。 •
3)数控装置与下位系统的接口。
Date: 2020/5/7
一、数控系统为用户提供的接口
Date: 2020/5/7
Date: 2020/5/7
二、数控系统的接口 • 在数控系统中使用了多种输入输出接口电 路，其中有开关量输入输出接口、模拟量输入 输出接口、数字通信接口和一些其他标准计算 机输入输出设备接口等。
Date: 2020/5/7
二、坐标轴及机床的运动方向
笛卡尔右手直角坐标系与右手螺旋法则
卧式数控车床
对数控机床中的坐标系和运动方向的命名，ISO标准和我国的JB3052-82部颁 标准都统一规定采用标准的笛卡尔右手直角坐标系，并规定增大刀具与工件之间 距离的方向为坐标正方向。坐标系三坐标轴X，Y，Z及正方向用右手定则判断。相 应的用A，B，C表示回转轴线与X，Y，Z轴重合或平行的回转运动，并用右手螺 旋法则判断。
简述数控编程的主要内容
简述数控编程的主要内容
数控编程是指用数控机床进行零件加工的程序编写。
主要内容包括：
1. 分析零件图样：根据零件的材料、形状、尺寸、精度、表面质量等要求，确定加工工艺，选择合适的机床、刀具、夹具等。
2. 编写程序：根据零件的加工工艺，按照数控机床的编程指令格式，编写零件的加工程序。
程序中要包括机床的启动、停止、主轴的转速、进给速度、刀具的选择、切削深度、加工路径等信息。
3. 程序输入：将编写好的程序输入到数控机床的控制系统中，或者通过计算机与数控机床的通信接口进行传输。
4. 程序调试：在程序输入后，需要进行程序调试，检查程序是否正确，刀具是否安装正确，机床是否正常运转等。
5. 零件加工：在程序调试无误后，可以进行零件的加工。
加工过程中，操作者需要监控机床的运行情况，及时处理异常情况。
6. 程序修改：在零件加工过程中，如果发现程序有问题，需要及时修改程序，以保证零件的加工质量和效率。
7. 零件检测：在零件加工完成后，需要进行零件的检测，以确定零件的尺寸、形状、精度等是否符合要求。
总之，数控编程是数控加工的重要环节，需要操作者具备一定的编程知识和技能，同时需要对数控机床的性能和操作方法有深入的了解。
电脑与数控机床加工程序的传输及操作
电脑与数控机床加工程序的传输及操作近年来，大连机车车辆有限公司先后从日本、德国、美国、台湾、奥地利、等国陆续引进数控加工中心和数控车床数十台。
以前，数控机床加工程序的输入采用纸带传输程序或是手工输入时，存在如下缺点：（1）纸带传输效率低，识别正确率低；（2）纸带传输程序时会将机床中原有的程序自动删除；（3）纸带不易长时间保存；（4）手工输入效率低，编程者劳动强度大，易出错；（5）CNC内存较小，程序比较大时就无法输入。
针对上述问题，公司应用PCIN4.2和DNC4.0数控机床的数据传输软件，通过笔记本电脑,即可解决所有数控机床的程序数据的输入和输出。
DNC4.0数据传输软件是台湾NEWCAM为WINDOWS操作界面，适用于FANUC—16i系统、FANUC—18M系统、SIEMENS—840D。
PCIN4.2软件（SIEMENS公司出品），DOS操作界面，适用于较早的NC操作系统，如FANUC—0、6系统、SIEMENS 850系统。
接口，通过笔记本电脑与数控机床CNC之间用一根RS232数据传输电缆线联接，即可快速而准确地实现互相传输的目的。
下面分别介绍DNC和PCIN的使用和具体的操作方法。
1、DNC软件的使用（1）参数设置利用笔记本电脑传输程序，将数据线连接好。
打开电脑中的DNC软件，出现菜单界面。
点击“参数”键后，参数对话框中，添入相应内容：收送码别：ASCII；收送埠值：COM1收送速率：19200；同位检查：偶数；资料长度：7；停止位元：1；交谈模式：控制器码，收送目标：控制器。
参数设置完成后按“确定”键(注意参数必须与机床搭配，否则无法进行程序传输)。
（2）传送程序将电脑中存储的已编制好的程序传送到机床中。
点击菜单中的“传送”键，在传送程式对话框中，选择已编制好的加工程序，在窗口中找到要传输的程序的路径。
这时将机床传输操作准备好（机床操作参考“加工中心电控系统操作说明书”）。
用点击传送程式对话框“打开”键。
浅谈数控机床程序的输入方式
浅谈数控机床程序的输入方式作者：王伟许国平来源：《科教导刊·电子版》2016年第14期摘要数控机床是按照事先编好的程序来实现对工件的自动加工的，那么这些程序是如何输入机床的呢？我们就以FANUC系统为例来介绍几种常用的输入方法。
关键词数控程序 FANUC 输入方式中图分类号：G712 文献标识码：A1 MDI输入方式MDI即手动数据输入，它是利用数控机床操作面板将编好的程序直接输入到数控系统中。
具体又分为以下两种形式：（1）在MDI模式下，可以输入一次性的数控程序段，如设定主轴转速，具体操作如下：点击“MDI键”后按“程序键”进入手动输入程序界面，输入“M3 S500”后按“分号键”，再按“写入键”即完成程序的输入，接下来我们按绿色的循环启动按钮，就能观察到主轴以500r/min的速度进行旋转，按“复位”键则结束命令操作，程序段随之消失。
（2）在编辑模式下，输入完整程序，具体操作是：点击操作面板上的“编辑键”进入编辑状态，再点击“程序键”，手动输入以地址O和4位数字组成的程序名，按“写入键”，然后依次输入程序内容即可，如“G99 M3 S500----”，程序在输入的同时就自动存储到数控系统里了，当在其他界面需要调用已输入程序时，只需在编辑状态下选择“程序键”，然后输入程序名称再点击“O检索”软键，系统就会找到该程序并在屏幕上显示程序内容。
2数据线及CF卡输入方式采用手动数据输入方式往数控系统中输入程序，特别是较长的程序时，操作及编辑都不便，为此，我们可以通过数据线或者CF卡来完成程序的输入。
通过数据线或者CF卡传输程序时，首先要注意输入输出通道的改变，具体操作如下：点击操作面板上的“MDI”键后点击“补正键”，再点击出现的“设定”软键，进入设定即手持盒界面，此时可以通过方向键将I/O通道调整到编辑状态，数据线传输程序时输入1，CF卡传输程序时输入4，改变好通道后按“输入键”即可。
设定好传输通道后，我们来了解究竟如何利用数据线或CF卡进行程序的传输。
车床数控系统 使用手册39
39
1.选择【编辑】操作方式；
2.按【程序】功能键进入程序编辑界面
3.依次输入地址键0，数字键0001，按【EOB】→【插入】建立新程序。
4.按照编制好的零件程序依次输入，一个程序段输入完毕按【EOB】键结束，程序自动换行。
打开系统存储器或U盘中的程序：
1.程序列表界面通过检索选中程序号按【读取】；
2.U盘显示界面中选中程序号后，【操作】
→【运行】。
3.5.2程序号和顺序号检索
1.利用翻页键及光标移动键，按程序号或顺序号的排列顺序依次检索。
2.输入程序名或顺序号，按软键【操作】
→【检索】。
3.5.3程序保存
1.程序新建或修改后，按【操作】→【保存】软功能键保存程序；
2.程序新建或修改后，如果不进行手动保存，
页面切换可以自动保存程序。
3.5.4程序删除
1.多个程序段的删除
从光标位置，删除到指定行：
1.选择【编辑】操作方式，按【程序】功能键进入程序编辑界面；
2.按软键【操作】→【选择】；
3.使用光标“↓”、“↑”选择程序段，此时被选中的程序段灰色显示。
4.按软键【删除行】删除。
2.删除系统存储器中的程序
1.选择【编辑】操作方式，按【程序】功能键进入程序编辑界面；
2.按软键【列表】进入程序列表；
3.检索选中要删除程序，按软键【删除】。
【注意】
该操作不可逆，删除程序前请做好备份工作，以防丢失重要数据。
4.删除移动盘中的程序
1.按【程序】功能键进入程序编辑界面
2.按软键【U盘】进入U盘界面；
3.检索选中要删除程序，按软键【删除】键即。
华中数控系统传入程序方法
华中数控系统传入程序方法程序传入电子盘方法首先机床要处入接受状态，其方法是：手动----主菜单下DNC通讯F7-------Y键-----ENTER------出现（等待客户------X键）RX为接受状态有数据时为以接受，TX为发送状态。
在电脑上双击华中通讯软件------单击串口通讯-----点击串口设置-----填写通讯参数（例如COM1,38400,115200,要如机床参数一致）-------点击上传G代码------根据路径找到需要的程序（该程序文件名必须依字母O开头后写4个数字，程序名开头必须%开头后写4个数字）--------发送或确定------发送完毕后机床RX0接受处有数据。
该文件自动存储在电子盘，可通过程序提起加工。
用Mastercom9.0编程，后处理POST采用MPFAN.PST法拉克后处理，只是该程序文件名必须依字母O开头后写4个数字，程序名开头必须%开头后写4个数字其他不变。
U盘格式化为FAT16或FAT为佳。
U盘考入加工程序的方法电脑操作方法在电脑上把该程序文件名必须依字母O开头后写4个数字，程序名开头必须%开头后写4个数字其他不变。
改好后考入U盘，插入机床USB接口。
机床操作方法是：机床在主菜单下-----选程序F1------选择程序F1----通过方向键跳过电子盘，DNC,到U盘位置-----回车------出现文件，找到需要的程序-------回车----保存程序F4------该文件名可改写或不改写------回车---出现保存成功-----再到程序电子盘中找到该文件即可加工。
机床文件导入U盘的方法U盘插入机床USB接口，--------操作方法是：机床在主菜单下-----选程序F1------选择程序F1-------找到需要被考出的程序名----回车-----保存程序F4-------出现文件保存后为（例如O1111.NC）光标移动到该文件名前输入D:\(D:\O1111.NC)------回车----出现已经成功保存文件。
数控系统的主要操作方法
数控系统的主要操作方法
数控系统的主要操作方法包括以下几个方面：
1. 输入程序。
使用编程语言进行程序编写，然后将程序输入到数控系统中。
常用的编程语言包括G代码和M代码。
2. 建立加工工艺参数。
设置加工工艺参数，例如切削速度、进给速度、切削深度、刀具半径等。
3. 定位坐标。
设置数控机床的工件坐标系和机床坐标系，以确定工件在数控机床上的位置和姿态。
4. 单段/连续运动。
确定机床在加工时是采用单段或连续运动模式，以保证加工的精度和效率。
5. 程序编辑。
进入程序编辑模式，对已有程序进行修改或添加。
6. 加工调试。
在程序输入并调试完成后，进行加工调试，检查加工程序的正确性和合理性。
7. 自动加工。
将已调试完成的加工程序加载到数控机床中，启动自动加工模式进行加工。
8. 监控加工状态。
在加工过程中，通过监控数控机床的状态和信息，及时调整加工参数和程序，以保障加工质量和效率。
数控加工程序输入及预处理——数控加工程序输入
第二章 数控加工程序输入及预处理本章主要介绍了数控加工程序的输入及插补前的预处理过程。
输入方式包括光电式纸带阅读机输入、键盘方式输入、存储器方式输入和通信方式输入等。
数控加工程序的预处理包括代码转换、译码、诊断和刀补计算等。
其中重点介绍了刀具长度补偿和刀具半径补偿的基本原理及实现算法。
最后还简单介绍了几个其他数据预处理环节。
第一节 数控加工程序输入在启动数控机床正式加工之前，应将编写好的数控加工程序输入给数控系统，其途径有多种形式，下面介绍常用的几种方法。
一、纸带阅读机输入纸带曾经是数控加工程序的理想信息载体，特别是在早期的硬件数控系统中尤其如此。
由于当时的硬件数控系统内存容量非常有限，因此，在数控机床上加工零件时，纸带阅读机不得不读入一段，数控系统执行一段。
每加工一个零件，纸带阅读机就得将加工程序读一遍。
这种频繁的读带操作，使得纸带的寿命大大缩短，由此引发的误码现象时有发生。
据有关资料统计，硬件数控系统中由纸带误码造成的系统故障，在所有的故障源中占有的比例最大。
纸带规格有两种：八单位穿孔带（如图2-1所示）和五单位穿孔带。
我国以等效采用或参照ISO 有关穿孔纸带及穿孔尺寸的标准和数控加工程序代码的标准，制订了符合我国国情的数控代码标准，即穿孔带程序格式——准备功能G 和辅助功能M （JB3208-83）、轮廓/点位控制用穿孔带的可变程序格式（GB8870-88）等。
性整体输入或读入。
加工零件时可从内存中一段接一段地读出执行。
这样可以有效地提高纸带的使用寿命，减少误码的出现。
1．纸带阅读机工作原理纸带阅读机又称为光电阅读机。
其输入原理是通过光电转换技术，将穿孔纸带上记载的数控加工程序信息（有孔或无孔）转换成相应的电信号，经过放大、整形后送入数控装置。
纸带阅读机的组成及工作原理如图2-2所示，它主要由三部分组成，即机械传动部分（主动轮、压轮、导轮）、信号采集部分（光源、透镜、光敏管）、起停控制部分（起、停衔铁、触发器）。
数控编程基础知识
数控编程是数控加工准备阶段的主要内容之一，通常包括分析零件图样，确定加工工艺过程；计算走刀轨迹，得出刀位数据；编写数控加工程序；制作控制介质；校对程序及首件试切。
有手工编程和自动编程两种方法。
总之，它是从零件图纸到获得数控加工程序的全过程。
基本概念数控编程是数控加工准备阶段的主要内容，通常包括分析零件图样，确定加工工艺过程；计算走刀轨迹，得出刀位数据；编写数控加工程序；制作控制介质；校对程序及首件试切。
总之,它是从零件图纸到获得数控加工程序的全过程常用方法手工编程1.定义手工编程是指编程的各个阶段均由人工完成。
利用一般的计算工具，通过各种数学方法，人工进行刀具轨迹的运算，并进行指令编制。
这种方式比较简单，很容易掌握，适应性较大。
适用于中等复杂程度程序、计算量不大的零件编程，对机床操作人员来讲必须掌握。
2. 编程步骤人工完成零件加工的数控工艺分析零件图纸制定工艺决策确定加工路线选择工艺参数计算刀位轨迹坐标数据编写数控加工程序单验证程序手工编程3. 优点主要用于点位加工（如钻、铰孔）或几何形状简单（如平面、方形槽）零件的加工，计算量小，程序段数有限，编程直观易于实现的情况等。
4. 缺点对于具有空间自由曲面、复杂型腔的零件，刀具轨迹数据计算相当繁琐，工作量大，极易出错，且很难校对，有些甚至根本无法完成。
自动编程（图形交互式）1. 定义对于几何形状复杂的零件需借助计算机使用规定的数控语言编写零件源程序，经过处理后生成加工程序，称为自动编程。
随着数控技术的发展，先进的数控系统不仅向用户编程提供了一般的准备功能和辅助功能，而且为编程提供了扩展数控功能的手段。
FANUC6M数控系统的参数编程，应用灵活，形式自由，具备计算机高级语言的表达式、逻辑运算及类似的程序流程，使加工程序简练易懂，实现普通编程难以实现的功能。
数控编程同计算机编程一样也有自己的"语言",但有一点不同的是,现在电脑发展到了以微软的Windows为绝对优势占领全球市场.数控机床就不同了,它还没发展到那种相互通用的程度,也就是说,它们在硬件上的差距造就了它们的数控系统一时还不能达到相互兼容.所以,当我要对一个毛坯进行加工时,首先要以我们已经拥有的数控机床采用的是什么型号的系统.2. 常用自动编程软件（1）UGUnigraphics 是美国Unigraphics Solution公司开发的一套集CAD、CAM、CAE 功能于一体的三维参数化软件，是当今最先进的计算机辅助设计、分析和制造的高端软件，用于航空、航天、汽车、轮船、通用机械和电子等工业领域。
FANUC数控机床程序传输流程
1FANUC数控机床程序传输流程:fanuc数控系统机床在设置好计算机及机床端参数后，按照下面的顺序即可传输程序；机床接收程序操作步骤：编辑PROG 操作> READ 输入程序号（Oxxxx）执行（exc）SKP闪动...计算机端发送（使用caxa lathe 2008 里的通信功能发送代码文件）2FANUC程序传输机床：机床打到MDI档位—程序键（PROG）--按拓展键（））--选择“列表+”—按“操作”—按拓展键（））--选择“输入”传输端口设置1CIMCO: 打开CIMCO—点击“机床通讯”—点击“DNC设置”—设置如下：串口1，停止位2，奇偶位：偶，波特率19200数据位7，流控制：软件设置如下设定和后点击确定保存—点击发送程序至机床。
一般设置如下：端口com1、波特率9600、数据位7、奇偶数偶、停止位2、流控制硬件。
记得要把电脑里上述参数跟软件里的设成一致。
电脑里的波特率只能比机床里的低或相等。
不知你在换电脑前用过否，电脑里面是这样设置的：右击我的电脑，点属性，点硬件，点设备管理器，点端口前的+号，右击com1，点属性。
剩下的就不用我讲了吧。
2法兰克系统的传输速度为19200 三菱系统的传输速度为9600（三菱系统只能用线传）3FANUC系统计算机端参数：端口：com1停止位：2位数据位：7位波特率：9600奇偶位：偶握手方式：XON/XOFFFANUC数控系统机床端设置：MDI SYSTEM > ALL IO 参数显示如下：I/O : 0 OR 1 (2 OR 3)DEVICE NUM: 1 BAUDRATE: 9600STOP BIT: 2 NULL INPUT: NOTV CHECK: OFFTV CHECK: OFFPUNCH : ISOINPUT : ASC11FEED OUTPUT: NO FEEDEOB OUTPUT: LFCRCR4FANUC 0T系统能不能和电脑连接传输程序2009-3-3 14:51提问者：aqing_88 |浏览次数：1288次如果能，那机床端怎么操作才能接收程序呢我来帮他解答推荐答案2009-3-4 17:06可以的，通道号I/O=0，I/O=1，停止位0002=1****0*1，0012=1****0*1，波特率0552=10是4800，11是9600，电脑设波特率=4800或9600，停止位=2，奇偶校验位=偶校验，连接RS232，机床在EDIT模式，程序-I/O-程式名-READ，电脑输出OI MD卡传FANUC Series Oi-MD卡传的使用方法5 [ 标签：fanuc, series, oi ] & .伤逝.°2011-06-11 11:40注:不是用卡在线加工是怎么样把卡的程序复制到机床。
第21课 数控系统系统的通信接口与网络教案
I、示标II、复习1、独立型PLC的特点2、PLC的在数控系统中的工作过程III、新授第四节数控系统系统的通信接口与网络一、数控系统装置的输入输出和通信要求数控系统装置作为控制独立的单台机床设备时，通常需要与下列设备相接并进行数据的输入、输出并与其他装置设备进行信息交换和传递，具体要求如下：（1）数据输入输出设备。
如光电纸带阅读机（PTR），纸带穿孔机（PP），零件的编程机和可编程控制器（PLC）的编程机等。
（2）外部机床控制面板，包括键盘和终端显示器。
特别是大型数控机床，为了操作方便，往往在机床一侧设置一个外部的机床控制面板。
其结构可以是固定的，或者是悬挂式的。
它往往远离数控系统装置。
早期数控系统装置采用专用的远距离输出输入接口，近来采用标准的RS-232C／20mA电流环接口。
（3）通用的手摇脉冲发生器。
（4）进给驱动线路和主轴驱动线路。
一般情况下，主轴驱动和进给驱动线路与数控系统装置装在同一机柜或相邻机柜内，通过内部连线相连，它们之间不设置通用输出输入接口。
例如，西门子公司Sinumerik3或8系统设有V24（RS-232C）／20mA接口供程序输入输出之用。
Sinumerik810／820设有两个通用V24／20mA接口，可用以连接数据输出输入设备。
而外部机床控制面板通过I／O模块相连。
规定V24接口传输距离不大干50m，20mA 电流环接口可达1000m。
随着工厂自动化（FA）和计算机集成制造系统（CIMS）的发展，数控系统装置作为FA 或CIMS结构中的一个基础层次，用作设备层或工作站层的控制器时，可以是分布式数控系统（DNC或称群控系统），柔性制造系统（FMS）的有机组成部分。
一般通过工业局部网络相连。
数控系统装置除了要与数据输出输入设备等外部设备相连接外，还要与上级主计算机或DNC 计算机直接通信或通过工厂局部网络相连，具有网络通信功能。
数控系统装置与上级计算机或单元控制器间交换的数据要比单机运行时多得多。
数控系统功能简述
数控系统功能简述数控系统是一种将数字信号转换为机床运动控制信号的设备，通过对机床运动进行精确控制，实现零件的加工加工。
数控系统的功能非常丰富，下面将对其功能进行简述。
1. 运动控制功能：数控系统能够对机床的各个轴进行精确的运动控制，通过控制机床的运动轴，可以实现零件的各种运动，如直线运动、圆弧运动、螺旋线运动等。
数控系统可以根据加工要求，通过设定参数和运动轨迹，精确控制机床的运动速度、加速度、停止位置等。
2. 工艺参数设置功能：数控系统可以根据加工要求，设定各种工艺参数，如切削速度、进给速度、切削深度等。
通过设定这些参数，数控系统可以根据零件的材料和加工要求，自动调整机床的运动参数，确保零件加工的质量和效率。
3. 程序编辑功能：数控系统可以通过编写程序来控制机床的运动。
程序是由一系列指令组成的，通过设定这些指令，数控系统可以实现零件的各种运动和加工操作。
程序编辑功能可以通过手动输入指令、复制粘贴指令、调整指令顺序等方式来完成。
4. 自动调整功能：数控系统可以通过传感器等装置，实时监测机床和工件的状态，根据监测结果进行自动调整。
例如，当刀具磨损时，数控系统可以根据监测到的磨损情况，自动调整切削参数，保证零件加工的质量。
5. 编程存储功能：数控系统可以将编写好的程序进行存储，以备后续使用。
通过编程存储功能，用户可以方便地管理和调用各种加工程序，提高加工效率。
6. 故障诊断功能：数控系统可以实时监测机床和系统的运行状态，当发生故障时，能够及时诊断故障原因。
数控系统可以通过报警、故障代码等方式提示用户故障信息，帮助用户快速定位和解决故障。
7. 通信功能：数控系统可以与其他设备进行通信，如计算机、传感器、自动化控制系统等。
通过通信功能，数控系统可以实现与其他设备的数据交换和控制命令传输，实现整个生产过程的智能化和自动化。
8. 可编程控制功能：数控系统具有可编程性，用户可以根据需要编写程序，实现特定的加工操作。
数控系统组成及工作过程
数控系统组成及工作过程数控系统是数控机床的核心部件，它负责控制机床的运动以实现加工零件的任务。
一个数控系统通常由硬件部分和软件部分组成。
下面将详细介绍数控系统的组成和工作过程。
数控系统的组成：1.计算机：数控系统通常有一台或多台计算机，用于执行数控程序，实时计算运动轨迹，并控制机床的运动。
计算机通常由控制器、界面电路和输入输出设备组成。
2.控制器：控制器是数控系统的核心部件，它负责接收计算机发送的指令，并将其转换为机床可执行的控制信号。
控制器通常包括中央处理器（CPU）、存储器、输入输出接口等。
3.输入输出设备：数控系统的输入设备通常有键盘、鼠标、手柄等，用于操作员输入相关指令。
输出设备通常有显示屏、打印机等，用于显示和输出相关信息。
4.位置传感器：位置传感器用于测量机床各个轴的位置，常见的位置传感器有光栅尺、编码器等。
5.电机：电机负责驱动机床的各个轴运动，常见的电机有步进电机、伺服电机等。
6.执行机构：执行机构是机床上的各个部件，如刀具、夹具等，它们与电机通过传动装置相连，实现机床的各种运动。
7.通信线缆：通信线缆用于连接各个部件，传输信息和信号。
数控系统的工作过程：1.准备工作：操作员通过输入设备输入相关指令，包括程序的加载、坐标系的选择、工件的夹持方式等。
2.程序解释与分析：控制器接收到指令后，将其解释为机床可执行的指令序列，并分析指令的意义和顺序。
3.运动轨迹计算：控制器根据指令序列和机床的位置传感器信息，计算出每个轴的运动轨迹和速度，以实现加工路径的控制。
4.控制信号生成：控制器将计算出的运动轨迹转换为控制信号，通过输出接口发送给电机和执行机构。
5.机床运动控制：电机接收到控制信号后，根据要求进行相应的运动，驱动执行机构完成加工动作。
6.位置反馈与调整：机床的位置传感器实时反馈机床轴的位置信息给控制器，控制器根据反馈信息对机床的位置进行调整，确保加工精度和稳定性。
7.状态监测与报警：数控系统会监测机床和系统的工作状态，一旦出现异常，会及时报警并采取相应措施。
数控系统的构成、工作原理和功能
数控系统的构成、工作原理和功能一、数控装置数控（NC）装置是数控装备的控制核心，通常由一台专用计算机和输入输出设备构成，如下图所示。
▲数控（NC）装置的组成1、信息信息、程序可以通过键盘人工编程输入，也可以在专门的编程系统中完成程序编制，将信息、程序存储在移动硬盘、光盘、U盘上输入数控系统，在通信控制的数控机床上，程序还可以由计算机接口传送。
2、专用计算机它由信息输入装置、运算器、控制器和输出装置组成。
专用计算机对信息进行处理，如计算各执行元件的移动量，另外通过固定、内置的逻辑单元操作程序控制动作信息（如：电动机开停、电动机正反转、刀具更换、检测等）。
3、伺服系统伺服系统控制驱动装备的执行元件，实现伺服电动机的起动、回转、编码检测、反馈、控制回转位置、减速、停止等。
通过上述组成部分可以看出，数控装置的工作过程是：将信息、程序通过专用计算机的输入装置，由控制器中的译码器对输入的信息进行识别，将识别结果向专用计算机的输出装置发出控制信号，执行规定的操作；最后由输出装置实现对伺服系统的数据输出，以实现对伺服系统的控制。
数控装置根据输入的指令进行译码、处理、计算和控制实现数控功能。
该类装置是20世纪50～70年代随着计算机技术发展而产生的一种控制技术。
从本质上讲，数控装置所具有的功能都是采用专用的硬件电路来实现的，因此也称为硬件数控装置。
从现代计算机技术和装备技术要求的角度来讲，这种专用数控装置结构复杂，功能扩展困难并受到一定限制，适应性及灵活性差，设计、制造周期长，制造成本高，稳定可靠性较差。
现代数控装置已发展成为计算机数控装置，也称为软件数控装置。
二、计算机数控系统以小型通用计算机或微型计算机的系统控制程序来实现部分或全部数控功能，简称为计算机数控（CNC）。
CNC系统是现代的主流数字控制系统。
用CNC系统控制的数控机床，简称CNC机床。
1、CNC装置的组成CNC装置由硬件和软件两大部分组成。
（1）硬件由CPU、存储器、总线、输入/输出接口、MDI/CRT接口、位置控制、通信接口等组成。
数控程序的输入方法
数控程序的输入方法
数控程序的输入方法可以采用以下几种方式：
1.手工程序输入
手工程序输入是将数控程序手动输入到数控机床控制器中。
这种方法适用于编写简单的程序或修改已有程序。
2.存储介质输入
存储介质输入是将数控程序存储在磁盘、U盘等存储介质中，通过读卡器或USB 接口输入数控机床控制器中。
这种方法适用于编写复杂的程序或者多次重复使用的程序。
3.网络传输输入
网络传输输入是将数控程序通过网络上传到数控机床控制器中。
这种方法通常使用的是局域网或互联网。
它适用于分布在不同地点的数控机床之间的程序传输。
4.现场编程输入
现场编程输入是数控程序在数控机床上进行编程。
这种方法通常使用手持式编程
器或数控机床上的编程界面。
它适用于需要在机床上对程序进行修改或者加工新产品时的临时编程。
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第二节 数控机床的坐标系统
一.数控机床的坐标轴与运动
直角笛卡尔坐标轴 注意右手螺旋定正负
无论那一种数控机床都规定：Z轴是 平行于主轴中心线的坐标轴。 注意：刀具相对静止工件运动的原则。
第二节 数控机床的坐标系统
第二节 数控机床的坐标系统
图2-5 圆弧插补指令
第二节 数控机床的坐标系统
二.数控机床的坐标系 机床的坐标原点在机床上某一点，是固定不变的，机床出厂已
CRT/MDI(Cathode – reytube/man data input)
第二节 数控机床的坐标系统
2． 对刀点的确定 对刀点也称起刀点是数控加工中刀具相对工件运动的起点。
a）对称零件的对刀点选择 b）钻孔加工时的对刀点选择 图2-6 对刀点的选择
第三节 信息输入
一.数控系统的信息 数字量:对各坐标轴的运动进行数字控制。如对进给各坐标 轴运动的控制。 开关量:实现辅助功能，如主轴的启停、换向，冷却、润滑 的启停等。
00H
GC
4017H
400AH
00H
GD
4018H
400BH
00H
GE
4019H
400CH
00H
GF
401AH
400DH
2EH
内码 00H 00H 00H 00H 00H 05H 00H 01H 00H 00H 00H 00H 90H
第五节 数控加工程序的预处理
二、刀具补偿
1 为什么要进行刀具补偿
F＝60df 式中 d—为脉冲当量(mm/脉冲)；
进给速度控制方法和所采用的插补算法有关 1.开环控制系统--脉冲增量插补方式下进给速度控制
以步进电机作为执行元件的开环数控系统中，各坐标的进 给速度是通过控制向步进电机发出脉冲的频率来实现的，所以 进给速度处理是根据程编的进给速度值来确定脉冲源频率的过
程。进给速度F与脉冲源频率f之间关系为：
第五节 数控加工程序的预处理
47H 11H EOR 0BH A5H
22H
第五节 数控加工程序的预处理
地址 2000H 2001H 2002H 2003H 2004H 2005H 2006H 2007H
表2-6 数控加工程序存储器
内容
地址
内容
地址
内容
10H
2008H
01H
2010H
00H
00H
2009H
12H
2011H
18H
05H
第五节 数控加工程序的预处理
刀具 A B
图2-7 刀具半径补偿
第五节 数控加工程序的预处理
2 刀具长度补偿及刀具半径补偿
具体应用
加工中心：一个重要组成部分就是自动换刀装置，在一次加 工中使用多把长度不同的刀具，需要有刀具长度补偿功能。
轮廓铣削加工：为刀具中心沿所需轨迹运动，需要有刀具半 径补偿功能。
2、辅助功能M指令（开关功能控制-P17表2-4） （1）． 程序停止指令M00、M01和M02 （2）． 主轴转动控制指令M03、M04和M05 （3）． 换刀指令M06 （4）． 冷却液控制指令M07、M08和M09 （5）． 夹紧和松开指令M10和M11 （6）． 改变运动方向指令M15和M16 （7）． 主轴定向停止指令M19 （8）． 纸带结束指令M30 （9）． 互锁旁路指令M31
第二节 数控机床的坐标系统
三.绝对坐标系与相对（增量）坐标系（P20） 在实际的加工中,操作者在机床上装好工件之后要测量该工
件坐标系的原点和基本机床坐标系原点的距离,并把测得的距离 在数控系统中预先设定,这个设定值叫工件零点偏置。
有些数控系统把选用机床坐标系的指令设定为G54—G59， 它是模态代码。需要指出的是,现代机床一般用预置寄存的方法 设定机床坐标系、手工输入方法设置加工坐标系。
二、数控加工程序的输入：
1.输入(MDI、磁盘、DNC接口) 2.零件加工程序的存放形式（P23）
（两区： 零件加工程序存储区：连续存储，不留空隙； 目录区：含程序名称、程序首址、程序终址）
第四节 数控加工程序的输入
零件程序的存储形式—系统内部代码(表2-5)
例：N05 G90 G01 X106 Y-60 F46 M05 LF （与教材中 X100 Y-50 比较）
二.数控系统的信息流程 输入 存储 译码 刀具补偿 进给速度处理
插补 I/O处理 位置控制
第四节 数控加工程序的输入
一、数控加工程序输入方式及特点：
NC 输入方式：（早期纸带输入、内存小）---输入一条就执行一条 CNC输入方式：（磁盘、DNC接口、内存大）--一次性读入分段执行
特点： （P22）
加工程序输入时完成代码识别,形成“数控加工程序存储器存放程序 段的情况(表2-6)”
第五节 数控加工程序的预处理
一.什么是译码(P24)
译码阶段根据数控加工程序存储器内容,形成“译码结果缓冲器格式 (表2-7)”,即数控系统能够识别\执行的代码形式—机器指令。
其中将M代码、G代码按表2-8、表2-9规定分组（P26）
车削加工：可以使用多种刀具，数控系统具备了刀具长度和 刀具半径补偿功能，使数控程序与刀具形状和刀具尺寸尽量无关， 可大大简化编程。
第五节 数控加工程序的预处理
具有刀具补偿功能，在编制加工程序时，可以按零件实 际轮廓编程，加工前测量实际的刀具半径、长度等，作为刀 具补偿参数输入数控系统，可以加工出合乎尺寸要求的零件 轮廓。
如图2-7所示，在铣床上用半径为r的刀具加工外 形轮廓为A的工件时，刀具中心沿着与轮廓A距离为r
的轨迹B移动。我们要根据轮廓A的坐标参数和刀具半
径r值计算出刀具中心轨迹B的坐标参数，然后再编制
程序进行加工，因控制系统控制的是刀具中心的运动。 在轮廓加工中，由于刀具总有一定的半径，如铣刀半 径或线切割机的钼丝半径等。刀具中心（刀位点）的 运动轨迹并不等于所加工零件的实际轨迹（直接按零 件廓形编程所得轨迹），数控系统的刀具半径补偿就 是把零件轮廓轨迹转换成刀具中心轨迹。
第二章 数控系统程序输入与通信
第一节 程序编制的基础知识 第二节 数控机床的坐标系统 第三节 信息输入 第四节 数控加工程序的输入 第五节 数控加工程序的预处理 第六节 数控系统的通信接口与网络
第一节 程序编制的基础知识
一、数控编程的概念
编程的内容与步骤
数控编程的过程可以用流程图2-1表示。各环节简 要说明如下：
200AH
01H
2012H
04H
11H
200BH
00H
2013H
06H
09H
200CH
06H
2014H
19H
00H
200DH
13H
2015H
00H
11H
200EH
21H
2016H
05H
00H
200FH
06H
2017H
20H
第五节 数控加工程序的预处理
地址码 N X Y Z I J K F S T
译码结果缓冲器格式
确定 工
数
编写 制备
程
加工 艺
学
程序 控制
序
方案
处
处
清单
介质
检
理
理
验
图2-1 数控编程过程
第一节 程序编制的基础知识
1． 确定加工方案 选择能够实现该方案的适当的机床、刀具、夹具和装夹 方法。 2. 工艺处理 工艺处理包括选择对刀点，确定加工路线和切削用量。 3. 数学处理 数学处理的主要任务就是根据图纸数据求出编程所需的 数据。 4. 编写程序清单 5. 制备介质和程序检验
第一节 程序编制的基础知识
编程方法 1. 手工编程 2. 自动编程 二、数控编程的代码（介绍）
为了满足设计、制造、维修和普及的需要，在输 入代码、坐标系统、加工指令、辅助功能及程序格式 方面，国际上已形成了两个通用的标准
ISO—International Standard Organization EIA—Electronic Industries Association
第一节 程序编制的基础知识
三、准备功能G代码和辅助功能M代码 1.准备功能G指令 （共有100种，分模态与非模态—P16表2-2） 常用的G指令有： (1)． 快速点定位指令G00 格式为： G00 X— Y—； 三种可能的路径：
第一节 程序编制的基础知识
Y
Y
B
B
Y
B
A
X
a）方案1
A A
X
X
b）方案2
第五节 数控加工程序的预处理
表2-5 常用数控代码对应关系
字符 EIA码 ISO码 内码 字符 ELA码 ISO码
内码
0
20H
30H 00H
X
37H
D8H
12H
1
01H
B1H 01H
Y
38H
59H
13H
2
02H
B2H 02H
Z
29H
5AH
14H
3
13H
33H 03H
I
79H
C9H
15H
4
04H
B4H 04H
在进给过程中，还可能发生各种不能确定或没有意料到的 情况，需要随时改变进给速度，因此还应有操作者可以手动调 节进给速度的功能。数控系统能提供足够的速度范围和灵活的 指定方法。
第五节 数控加工程序的预处理
另外，在机床加工过程中，由于进给状态的变化，如起动、 升速、降速和停止，为了防止产生冲击、失步、超程或振荡等， 保证运动平稳和准确定位，必须按一定规律完成升速和降速的 过程。
为什么要控制进给速度
对于任何一个数控机床来说，都要求能够对进给速度进行 控制，它不仅直接影响到加工零件的表面粗糙度和精度，而且 与刀具和机床的寿命和生产效率密切相关。