计算机数控装置

计
➢ 将微线段进行分解，获得各个轴上的进给分量
算 机
指令输出
数
➢ 根据各轴的进给分量，发送指令协调各轴运动
控 装
注意：
置
➢ 插补时，每次进给的时间一般固定
数 §3.1.3 CNC装置的优点
控 技
术 1. 具有灵活性和通用性
下午12时32分
CNC装置的功能大多由软件实现，且软硬件
第
采用模块化的结构，使系统功能的修改、
程示交 输诊 序处互 出断
... 编 具 速 插 位 床 主
译半 度补置 输 轴 处径 处运控 入 控
数
管理交 管处
理补 理算制 输 制
控
理
互 理理
偿
出
装
置
图 3-2 CNC 软件系统功能框图
数 §3.1.1 CNC装置的组成
控 技
术 3. CNC硬件软件的作用和相互关系
下午12时32分
CNC装置的系统软件在系统硬件的支持下，合理地
三 章
扩充变得较为灵活
计 CNC装置其基本配置部分是通用的，不同的
算
数控机床仅配置相应的特定的功能模块，
机 数
以实现特定的控制功能
控
装
置
数 §3.1.3 CNC装置的优点
控 技
术 2. 数控功能丰富
下午12时32分
插补功能：二次曲线、样条、空间曲面插
第
补
三
章 补偿功能：运动精度补偿、随机误差补偿、
第
三
组织、管理整个系统的各项工作，实现各种数
章
控功能，使数控机床按照操作者的要求，有条
计
算
不紊地进行加工。
机
数 控
CNC系统的硬件和软件构成了CNC系统的系统平
装 置
台，如图3-3所示
数 §3.1.1 CNC装置的组成
控 技 术
数控加工程序
下午12时32分
第 三 章
计
算
应用软件
控制软件
机
被控设备
数 控 装
由计算机基本系统、设备支持层、设备层三部分组成
第
三
章
计算机基本系统
设备支持层
设备层
计
算
其他设备
机
数
显示设备
控
装
计算机系统
置
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 ...
数 §3.1.1 CNC装置的组成
控 技
术 2. CNC系统软件的功能结构
下午12时32分
从本质特征来看，CNC系统软件是具有实时
计
校验和模拟仿真功能
算
机 数
维护维修方便：部分日常维护工作自动进行
控
(润滑，关键部件的定期检查等)，数控机床的
装 置
自诊断功能，可迅速实现故障准确定位
数 §3.1.3 CNC装置的优点
控 技
术 5. 易于实现机电一体化
下午12时32分
数控系统控制柜的体积小（采用计算机，
第 三
硬件数量减少；电子元件的集成度越来越
第
性和多任务性的专用操作系统，从功能特
三 章
征来看，该操作系统由CNC管理软件和CNC
控制软件两部分组成。它是CNC系统活的灵
计 算
魂。其结构框图如图3-2所示
机
数
控
装
置
数 §3.1.1 CNC装置的组成
控
技
术
操作系统
下午12时32分
第 三
管理软件
章
控制软件
计
零
人 输故
刀
机
算 机
... 件 显 机 入 障
计 算 机 数
数控系统发出控制命令，使各坐标轴、主轴以及辅 助动作之间相互协调，实现刀具与工件之间的相对 运动，自动完成零件的加工
控
装
置
下午12时32分
数 § 3.1.2 CNC装置的工作过程
控
技 术
2.
CNC装置对输入程序的加工和处理过程
逼近处理
第
➢ 将曲线进行逼近处理，将其分解为微线段
三
章 插补运算
计
非线性误差补偿等
算 机 数
人机对话功能：加工的动、静态跟踪显示， 高级人机对话窗口
控 装
编程功能：G代码、篮图编程、部分自动编
置
程功能
数 §3.1.3 CNC装置的优点
控 技
术 3. 可靠性高
下午12时32分
CNC装置采用集成度高的电子元件、芯片、
第
采用VLSI本身就是可靠性的保证
三
章 许多功能由软件实现，使硬件的数量减少
章
高，硬件的不断减小），使其与机床在物
计 算
理上结合在一起成为可能，减少占地面积， 方便操作
机 数
控
装 置
下午12时32分
数 §3.1.4 CNC装置的功能
控 技
术 1. CNC装置的功能是指满足用户操作和机床控制
要求的方法和手段。数控装置的功能包括基
第
本功能和选择功能
三 章
基本功能——数控系统基本配置的功能，即必
计
备功能
算
机 数
选择功能——用户可根据实际要求选择的功能
控
装
置
数 §3.1.4 CNC装置的功能
控 技
术 1. 控制功能
下午12时32分
CNC能控制和能联动控制的进给轴数
第 三
CNC的进给轴分类：
计 算 机
丰富的故障诊断及保护功能(大多由软件实 现)，从而可使系统的故障发生的频率和发
数
生故障后的修复时间降低
控
装
置
数 §3.1.3 CNC装置的优点
控 技
术 4. 使用维护方便
下午12时32分
操作使用方便：用户只需根据菜单的提示，
第 三
便可进行正确操作
章
编程方便：具有多种编程的功能、程序自动
下午12时32分
数 §3.1 概述
控 技
术 了解下面内容：
第 1. CNC装置的组成
三 章
2. CNC装置的工作过程
计 算
3. CNC装置的优点
机
数 4. CNC装置的功能
控
装
置
下午12时32分
下午12时32分
数 §3.1.1 CNC装置的组成
控
技
术
从自动控制的角度来看，CNC系统是一种位
置（轨迹）控制系统，其本质上是以多执
下午12时32分2005年4月
数 控 技 术
第
计算机数控装置
三
章
计 算 机 数 控 装 置
数 第三章 计算机数控装置
控 技
术 本章主要内容：
了解数控装置的组成
第 三
熟悉数控装置的硬件
章 熟悉数控系统的软件结构
计 算
掌握插补原理
机 数
掌握刀具半径补偿原理
控 装
了解数控系统的故障诊断功能
Baidu Nhomakorabea
置 了解可编程控制器
第
行部件(各运动轴)的位移量为控制对象并
三 章
使其协调运动的自动控制系统，是一种配
计
有专用操作系统的计算机控制系统。
算 机
从外部特征来看，CNC系统是由硬件（通用
数 控
硬件和专用硬件）和软件（专用）两大部
装
分组成的。
置
数 §3.1.1 CNC装置的组成
控 技
术 1. CNC系统硬件的层次结构
下午12时32分
管理软件 操作系统
硬件
接
口
机床 机器人
测量机
......
置
图3-3 CNC系统平台
数 §3.1.2 CNC装置的工作过程
控 技
术 1. 数控系统加工零件的过程：
下午12时32分
将被加工零件图上的几何信息和工艺信息数字化，
第
即将刀具与工件的相对运动轨迹，用代码按照规定
三
的规则和格式编制程序
章 数控系统按照程序的要求，进行相应的运算、处理