[工学]现代数控技术cnc

《[工学]现代数控技术cnc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、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。第三章计算机数控装置1现代数控技术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。第一节概述第三章计算机数控装置2现代数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

2、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。.CNC装置的组成第一节概述3现代数控技术CNC系统硬件的层次结构由计算机基本系统、设备支持层、设备层三部分组成。图3-1CNC系统硬件的层次结构.CNC装置的组成第一节概述4现代数控技术CNC系统软件的功能结构从本质特征来看，CNC系统软件是具有实时性和多任务性的专用操作系统，从功能特征来看，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系统活的灵魂。其结构框

3、图如图3-2所示。.CNC装置的组成第一节概述5现代数控技术操作系统管理软件控制软件零件程序管理显示处理人机交互交互位置控制输入输出管理插补运算故障诊断处理速度处理机床输入输出编译处理主轴控制刀具半径补偿.......CNC装置的组成第一节概述6现代数控技术.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，实现各种数控功能，使数控机床按照操作者的要求，有条不紊地进行加工。CNC系统的硬件和软件构成了CNC系统的系统平台

4、，如图3-3所示。.CNC装置的组成第一节概述7现代数控技术图3-3CNC系统平台硬件操作系统管理软件应用软件控制软件数控加工程序接口被控设备机床机器人测量机.......CNC装置的组成第一节概述8现代数控技术该平台有以下两方面的含义：提供CNC系统基本配置的必备功能；在平台上可以根据用户的要求进行功能设计和开发。.CNC装置的组成第一节概述9现代数控技术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，使系统功能的修改、扩充变得较为灵活。CNC装置其基本配置部分是通用

5、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。二.CNC装置的优点第一节概述10现代数控技术数控功能丰富插补功能：二次曲线、样条、空间曲面插补补偿功能：运动精度补偿、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。二.CNC装置的优点第一节概述11现代数控技术可靠性高CNC装置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，使硬件的数量减少。丰富的故障诊断及保

6、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。二.CNC装置的优点第一节概述12现代数控技术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。二.CNC装置的优点第一节概述13现代数控技术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

7、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。二.CNC装置的优点第一节概述14现代数控技术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本功能和选择功能。基本功能——数控系统基本配置的功能，即必备功能；选择功能——用户可根据实际要求选择的功能。CNC装置的功能第一节概述15现代数控技术控制功能——CNC能控制和能联动控制的进给轴数。CNC的进给轴分类：移动轴（X、Y、Z）和回转轴（A、B、C）；基本轴和附加轴（U、V、W

8、）。联动控制轴数越多，CNC系统就越复杂，编程也越困难。CNC装置的功能第一节概述16现代数控技术准备功能（G功能）——指令机床动作方式的功能。CNC装置的功能第一节概述17现代数控技术插补功能和固定循环功能——插补功能是数控系统实现零件轮廓(平面或空间)加工轨迹运算的功能。——固定循环功能是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CNC装置的功能第一节概述18现代数控技术进给功能——　进给速度的控制功能。进给速度——控制刀具相对工件的运动速度，单