计算机数控系统课程

测装置.
❖ 2.数控系统的作用
❖
接收信息并数字化,进行运算和处理,然后发
出指令,使刀具实现相对运动,完成加工过程.
ＣＮＣ系统的基本配置
二、系统的特点：
装置与传统的数控装置ＮＣ相比，具有下述一些特点： 1）灵活性：改变相应程序即可补充和开发新的功能． 2）可靠性：许多功能由软件来实现，硬件系统元件大
0～200%之间对预先设定的进给速度实现实时修
调。
❖ ⑸ 主轴功能
❖
即S功能，用于指定主轴的转速，单位是。
❖ ⑹ 辅助功能
❖
即M功能，用于指令机床辅助操作的功能，
如主轴的启停、正反转、冷却液泵的通、断，刀
库的起、停等。
❖ ⑺ 刀具功能及工作台分度功能
❖ 刀具功能即T功能，用来选择刀具；
❖ 工作台分度功能即B功能，用于分度工作台的
❖⑷ 进给功能
❖ 即F功能，用来指令各轴的进给速度，主要有以
下三种：
❖ ① 切削进给速度
❖ 每分钟刀具相对于工件的进给量，单位为 ；
❖ ② 同步进给速度
❖
实现切削速度与进给速度的同步，即主轴每
转的进给量，单位为，主要用于加工螺纹；
❖ ③ 进给倍率
❖
用于人工实时修调进给速度。即通过操作面
板上的进给倍率波段开关以每档10%的间隔在
伺服驱动 进给电动机
❖ 二．ＣＮＣ装置的工作过程 ❖（1） 程序输入； ❖（2） 译码； ❖（3） 刀具补偿； ❖（4） 进给速度处理； ❖（5） 插补运算处理； ❖（6） 处理 主要处理系统与机床之间的强电信号
的输入、输出和控制（如换刀、换档、冷却等）； ❖（7） 位置处理； ❖（8） 显示； ❖（9） 自诊断处理。 ❖ 系统的工作过程是依靠软件在硬件的支持下进行的。
第二节 ＣＮＣ装置的组成及功能
❖ ２.ＣＮＣ系统的作用
❖ １）中央处理单元(ＣＰＵ)
❖ 是ＣＮＣ的核心，是实施对整个系统的运算、
❖
控制和管理．
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❖ ２）存储器：存放数据、参数和程序等．
❖
只读存储器(ＲＯＭ、、)
❖
和随机存储器(ＲＡＭ)．
❖ ３）总线(ＢＵＳ):
❖
内部总线：Ｓ-100、ＭＵＬＴＩＢＵＳ、ＶＭ
三．ＣＮＣ装置的功能
❖ 系统的功能包括：基本功能和选择功能。 ❖ 基本功能是系统的必备功能； ❖ 选择功能可由供用户根据不同机床的工作特点和
用途进行选择。
❖ 主要功能如下： ❖1. 系统的基本功能 ❖ ⑴ 控制功能 ❖ 指能够控制和能够联动控制的进给轴数目。 ❖ 控制轴有：移动轴和回转轴；基本轴和附加轴。 ❖ 控制轴特别是联动控制轴数越多，系统就越复
分度。
❖ ⑻ 人机对话功能
机床控制面板 电子手轮
主轴电机
进给伺服电机
第一节 系统的基本组成
❖一系统的基本组成与作用
❖ :电子管,晶体管,集成电路为特征
❖ :小型计算机,微处理器,工控为特征的
❖
软件数控系统.
❖ 1.数控系统的基本组成：
❖
装置,输入\输出装置,主轴控制单元和主轴伺
服电动机,伺服控制单元和进给伺服电动机,位置检
❖
息交换．
二．ＣＮＣ装置的工作过程
１.程序的流程
零件程序 输入
❖
系
统
的
工 作
S 、M 、T 指令处理
流
程 可编程控制器
PLC
译码
G 指令 处理
插补预处理
坐标及刀补 处理
F 指令 速度处理
主轴控制与 辅助操作处理
S 、M 、T
插补运算
执行完信号
主轴电动机 和电气控制
位置控制 输出
坐标轴运动与位置检测
杂，编程也越困难。
❖⑵ 准备功能 ❖ 即G功能，用来指令机床的动作方
式，包括机床基本移动、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。
❖⑶ 插补功能 ❖ 所谓插补功能指数控系统实现零件轮廓加工轨迹运算
的功能。即以最小的逼近误差，沿着指定线段的起点 和终点在其之间进行数据点的密化工作。 ❖ 一般系统仅具有直线和园弧插补功能，而较为高档的 系统备有抛物线插补、极坐标插补、正弦线插补、螺 旋线及样条曲线插补等功能。 ❖ 插补运算方法常采用逐点比较法，数字积分法等。
❖
Ｅ等；
❖ 线
外部总线：串行总线(ＥＩＡＲＳ-２３２Ｃ)和并行总
❖
(ＩＥＥＥ-４８８)两种．
第二节 ＣＮＣ装置的组成及功能
❖ 按信息线的性质分为以下三种： ❖ (１）数据总线ＤＡ:ＣＰＵ与外界传送数据的通 ❖ 道，是双向线; ❖ (2)地址总线ＡＢ:确定传输数据的存放地址，是 ❖ 单向总线； ❖ (３）控制总线ＣＢ：管理、控制信号的传送，是 ❖ 单向总线． ❖ ４）输入／输出接口：主要用来交换数控装置与
外部之间的往来信息．
第二节 ＣＮＣ装置的组成及功能
❖ 交换的信息有三类：开关量信号、模拟量信号、
❖
数字信号．
❖ 其目的是：电平转换，功率放大；电气隔离；
❖ ５）位置控制器：主要完成对数控机床进给运动
❖
坐标轴的位置控制．
❖ ６）ＭＤＩ/ＣＲＴ接口：完成手动数据输入和 将信息显示在ＣＲＴ上．
❖ ７）ＰＬＣ接口：完成ＰＬＣ与ＣＮＣ装置的信
为减少，系统可靠性大大改善． 3）通用性：硬件系统采用模块结，依靠软件变化来满
足大部分数控机床的要求． 4）易于实现许多复杂的功能：
刀具偏移，公英制转换，固定循环，插补功能，刀具补尝 等． 5）使用维修方便制转换：具有诊断程序，减少维修时间；具有 数控软件检查程序，给编程带来方便；具有对话编程、蓝图编 程功能，使编程简便；可空运行检验程序是否正确．
第二节 ＣＮＣ装置的组成及功能
❖ 一、装置的组成及作用 ❖ １装置的组成： ❖ １）系统主要由数控程序、输入输出设备、装置、、主
轴驱动和伺服驱动装置等组成。其核心是装置。 ❖ ２）装置由硬件和软件组成，装置硬件除了具有一般计
算机的微处器(ＣＰＵ)、可编程只读存储器(ＥＰＲＯＭ)、 随机存储器(ＲＡＭ)、总线、输入输出(Ｉ/Ｏ)接口外， 还具有专用接口和部件，即位置控制器、信接口、手动数 据输入(ＭＤＩ)接口和视频显示(ＣＲＴ)接口．因此，Ｃ ＮＣ装置是一种专用计算机．
第二章 计算机数控系统
2.1 CNC系统的基本组成 2.2 CNC系统的组成及功能
2.3
CNC系统的硬件结构
2.4
CNC系统的软件结构
2.5
PLC在CNC中的应用
2.6
开放式数控系统
2.7
典型CNC系统简介
２.1 概述
面板控制单元
模块
I：，输入，指输入 设备。O：，输出， 指输出设备。
驱动系统
键盘