计算机数控装置(CNC)

1. 具有灵活性和通用性
CNC装置的功能大多由软件实现，且软硬件采用
模块化的结构，对设计和开发者而言，系统功能 的修改、扩充变得较为灵活。
CNC装置其基本配置部分是通用的，不同的数控
机床仅配置相应的特定的功能模块，以实现特定 的控制功能。
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数控技术 第三章 计算机数控装置(CNC)
第一节 概 述
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数控技术 第三章 计算机数控装置(CNC)
3. 插补功能和固定循环功能
—— 插补功能 数控系统实现零件轮廓(平
面或空间)加工轨迹运算的功能。 —— 固定循环功能 数控系统实现典型加
工循环（如：钻孔、攻丝、镗孔、深 孔钻削和切螺纹等）的功能
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第一节 概 述
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第一节 概 述
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5. 易于实现机电一体化
数控系统控制柜的体积小（采用计算机，硬件数量减 少；电子元件的集成度越来越高，硬件的不断减小）， 使其与机床在物理上结合在一起成为可能，减少占地 面积，方便操作。
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数控技术 第三章 计算机数控装置(CNC)
第一节 概 述
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从自动控制的角度来看，CNC系统是一种位置（轨 迹）控制系统，其本质上是以多执行部件(各运动轴)的 位移量为控制对象并使其协调运动的自动控制系统，是 一种配有专用操作系统的计算机控制系统。
从外部特征来看，CNC系统是由硬件（通用硬件和 专用硬件）和软件（专用）两大部分组成的。
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第一节 概 述
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2. 数控功能丰富
插补功能：二次曲线、样条、空间曲面等插补
补偿功能：运动精度、随机误差补偿、非线性误 差补偿等
人机对话功能：加工的动、静态跟踪显示，高级人 机对话窗口
编程功能：G代码、篮图编程、部分自动编程功能。
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数控技术 第三章 计算机数控装置(CNC)
第一节 概 述
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数控技术 第三章 计算机数控装置(CNC)
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第三章 计算机数控装置(CNC)
内容提要
本章将详细讨论CNC装置的软件硬件 结构；CNC装置基本功能的原理及实现方 法。
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第一节 概述
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数控技术 第三章 计算机数控装置(CNC)
数控技术 第三章 计算机数控装置(CNC)
操作系统
管理软件
控制软件
零
人 输故
... 件 显 机 入 障
程示交 输诊
序处互 出断
管理交 管处
理
互 理理
刀
机
... 编 具 速 插 位 床 主
译半 度补置 输 轴
处径 处运控 入 控
理补 理算制 输 制
偿
出
图 3-2 CNC 软件系统功能框图
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数控技术 第三章 计算机数控装置(CNC)
第一节 概 述
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⒊ CNC硬件、软件的作用和相互关系
硬件是基础，软件是灵魂
CNC装置的系统软件在系统硬件的支持下，合理地 组织、管理整个系统的各项工作。
CNC系统的硬件和软件构成了CNC系统的系统平台。
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数控技术 第三章 计算机数控装置(CNC)
第一节 概 述
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二. CNC装置的优点
第一节 概 述
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在第一章我们就知道了数控装置是机床数 控系统的核心，并对其在系统中的主要作 用也有了一个概括性的了解，由于它在整 个系统中的重要性，故在本章我们将对其 进行较详细的讨论。
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第一节 概 述
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一. CNC装置的组成
第一节 概 述
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⒉ CNC系统软件的功能性结构
本质特征: CNC系统软件是具有实时性和多任务性的 专用操作系统，
功能特征: 其操作系统由CNC管理软件和CNC控制软件 两部分组成。它是CNC系统的灵魂。
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第一节 概 述
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数控技术 第三章 计算机数控装置(CNC)
三. CNC装置的功能
功能：满足用户操作和机床控制要求的方法和手段。 基本功能——数控系统基本配置的功能，即必备的 功能； 选择功能——用户可根据实际使用要求选择的功能。
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第一节 概 述
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数控技术 第三章 计算机数控装置(CNC)
1. 控制功能
q —— CNC能控制和能联动控制的进给轴数。 CNC的进给轴分类：
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第三部分 计算机数控装置(CNC)
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数控技术 第三章 计算机数控装置(CNC)
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第三章 计算机数控装置(CNC)
第一节 概 述 第二节 CNC装置的硬件体系结构 第三节 CNC系统软件结构 第四节 CNC装置的插补原理 第五节 刀具半径补偿原理
4. 使用维护方便
操作使用方便：用户只需根据菜单的提示，便可 进行正确操作。
编程方便：具有多种编程的功能、程序自动校验 和模拟仿真功能。
维护维修方便：部分日常维护工作自动进行(润 滑，关键部件的定期检查等)，数控机床的自诊 断功能，可迅速实现故障准确定位。
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3. 可靠性高
采用集成度高的电子元件、芯片、采用VLSI本身就 是可靠性的保证。
许多功能由软件实现，硬件的数量减少。 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生故障后的修复 时间降低。
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第一节 概 述
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数控技术 第三章 计算机数控装置(CNC)
▪ 移动轴（X、Y、Z）和回转轴（A、B、C）； ▪ 基本轴和附加轴（U、V、W）。
联动控制轴数越多，CNC系统就越复杂，编程也越困 难。
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数控技术 第三章 计算机数控装置(CNC)
第一节 概 述
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2. 准备功能（G功能）
—— 指令机床动作方式的功能。
已在第二章介绍。
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第一节 概 述
数控技术 第三章 计算机数控装置(CNC)
⒈ CNC系统的硬件一般性结构
结构：由计算机基本系统、设备支持层、设备层组成。
计算机基本系统
显示设备
其他设备
计算机系统 输入/出设备
接
口
设备ຫໍສະໝຸດ Baidu持层 人机控制 运动控制 PMC
其他I/O
设备层
机床 机器人 测量机 ...
图3-1 CNC的一般性硬件结构
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