计算机数控系统CNC-文档资料

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3.2.2.2 总线（BUS）
总线：各部件之间传递信息的通路 CPU内部总线：数据~，地址~，控制~ 双总线系统：局部总线
系统总线 多总线系统：IEEE—769，IEE—696
VME，IMMAT，STD，Z bus，Q bus， B1 bus，Prophi bus
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图3-16 双总线系统
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3.3 CNC系统的软件
管理软件：输入、I/O处理、显示、诊断 控制软件：译码、刀补、速度、插补、
位置
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3.3.1 控制软件结构及管理程序
软件 1 准备 2 准备、插补 3 准备、插补、位控
硬件 插补、位置控制 位置控制
3.3.1.1 CNC 软件结构类型
1.前后台型结构 前台程序： 中断服务程序：插补、位控、逻控 后台程序：译码、数据处理、管理 （背景程序）
3.1.4.2 PC型CNC装置
工业PC机—工控机
通用平台
。 这种结构比较普通
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3.2 CNC数控系统的硬件结构
输入输出设备 中央处理器CPU 总线（BUS） 存储器（RAM;EPROM） 位置控制器 I/O接口 通信与网络接口
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图3-3
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3.2.1 输入设备
纸带阅读机、手动数据输入键盘（MDI） 、磁盘驱 动器、磁带机
EPROM:可擦除可编程只读存储器 （Erasable Programable Read Only Memory）
用户的程序应放在EPROM里，而运算过程中产生 的数据应放在RAM里，便于随机使用。
常说的内存一般指RAM
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3.1.2.2 输入输出设备
输入设备：纸带机、键盘、磁盘、光盘、 磁鼓、 磁带、DNC输入
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3.2.2 CPU及总线
3.2.2.1 CPU (Microprocesser)的功能 可以进行算术和逻辑运算 可以保存少量的数据（256个字节） 能对指令进行译码并执行规定的动作 能和存储器、外部设备交换数据 提供系统的定时和控制
CPU的组成： 算术逻辑部件 累加器和通用寄存器组 程序计数器、指令寄存器和译码器 时序和控制部件
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3.2.3 存储部件
存储器： 内存储器：磁泡~，半导体~ 外存储器：穿孔纸带，磁带，磁盘， 磁鼓，光盘
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3.2.4 I/O接口电路
3.2.4.1 CNC装置内、外部连接 接线端子 连接器 通信接口
3.2.4.2 I/O接口芯片
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1. 8251A可编程串行通讯接口
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2.8253可编程控制器（略）
3.3.2.1 译码：如将字符A转换成2进制码： 1000001（字符A的ASCII码为65）
3.3.2.2 轨迹计算 任务：刀具零点设置、刀具偏置、半径 补偿、长度补偿
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1、刀具偏置及半径补偿
1、刀具偏置及半径补偿 为了加工出预定的轮廓，必须把刀具偏离理论轨
迹。可用刀具偏置或刀具半径补偿的方法 刀具半径补偿：刀具中心轨迹偏离理论轨迹一
3.2.5通信与网络接口 3.2.5.1 CNC装置的通信 编程机、进给驱动单元、主轴驱动单元、 网络通信 3.2.5.2 CNC装置用的异步串行接口 RS—232C/20mA RS—422
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3.2.6 显示部件
文字显示 图形显示 显示工具：CRT（显示器，阴极射线管）
7段显示管 LED（发光二极管） LCD (液晶显示器)
输出设备： 显示器 打印机
PLC 直接输出到数控机床的执行部件 脉冲放大器的输入接口
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3.1.2.3 可编程序控制器PLC
用于数控装置和机床的大电流或大功率的电器 各种逻辑控制。（代替继电器）例如主轴电 机；润滑电机；照明电路等
3.1.2.4 伺服驱动 控制单元+电动机
主轴驱动；进刀驱动等
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3.1.3 CNC系统的特点
1.灵活：可修改、扩展（对欲加工的零件） 2.通用性强（对各种数控机床都适用） 3.可靠性高（采用集成电路） 4.功能强大：多功能、可以完成复杂零件
的一次成形。 5.使用方便
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3.1.4 CNC装置的类型
3.1.4.1 专用型CNC装置
日பைடு நூலகம்：FANUC
德国：Siemens
美国：Allen-Bradley(A-B)
此处加标题
计算机数控系统CNC
眼镜小生制作
3.1.2 CNC系统的基本构成
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3.1.2.1 CNC装置的组成
硬件：CPU 存储器 输入输出接口
软件：系统软件
位置控制装置 PLC…
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存储器说明
RAM：随机存储器（掉电后数据就丢失了） ROM：只读存储器（掉电后数据依然存在，用特
殊的方法才能固化数据）
X ’ =x+r× Y/√X2+Y2 Y’=y-r× X/√X2+Y2
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刀具偏置指令：
G45---在指定轴上的移动距离加上刀具偏置量。 G46---在指定轴上的移动距离减去刀具偏置量。 G47---在指定轴上的移动距离扩大两倍刀具偏
置量。 G48---在指定轴上的移动距离缩小两倍刀具偏
置量。 偏置量的指定：D代码，或H代码。H00,…H32
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（1）直线段刀具补偿计算
个刀具半径，由计算机自动完成。 刀具偏置：使坐标轴的移动距离加上或减去一
个数（在偏置存储器中预先设定的值）。
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刀具半径补偿指令： 左刀补
G41---左刀补（左偏） G42---右刀补（右偏） G40---取消刀补 G17---XY平面（刀补平面） G18---ZX平面 G19---YZ平面 D00,D01,…,D32---刀具偏置号（D代码）
3.2.1.1纸带阅读机
光电阅读机：发光2极管—光敏3极管；纸带上有一排 排小孔
3.2.1.2键盘 ：分编码键盘及非编码键盘两种
直接产生字符的编码 编码键盘
由软件翻译出字符的编码
非编码键盘。
下图是非编码键盘
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图3-7:让各行逐次为0，同时扫描各列，若某列为0，则此列与行相 交处的按键已经闭合。
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2.中断型结构：功能子程序被安排在不同 级别的中断服务程序中。
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3.3.1.2 CNC典型的软件结构
1.软件的总体结构：中断型结构 见P83 表3-4
2.优先级中断服务程序功能及框图： 有 0～10级中断优先程序
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3.3.2 输入数据的处理
处理输入数据的内容：译码、运动轨迹 计算和速度计算