数控系统的基本知识及常见数控系统

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1、华中数控数控系统的基本知识华中数控孙海亮www.huazhongcnc.com主要内容一、数控技术的发展二、数控系统的组成三、数控系统的分类四、常见数控系统1、FANUC数控系统2、SIEMENS数控系统3、华中数控系统一.数控技术的发展1.1946年世界上诞生了第一台电子计算机。2.第一台计算机诞生6年后，即在1952年，计算机技术应用到了机床上。1952在美国诞生了第一台数控机床。从此，传统的机床产生了质的变化。华中数控第一台数控机床诞生至今五十年以来，数控机床的核心—数控系统的发展经历了二个阶段和六

2、代的发展。1.数控（NC）阶段2.计算机数控（CNC）阶段华中数控数控（NC）阶段(1952—1970年)早期的计算机运算速度低，这对当时的科学计算和数据处理影响不大，但它不能适应机床实时控制的要求。人们不得不采用数字逻辑电路，搭成机床专用计算机作为数控系统，被称为硬件连接数控（HARD—WIREDNC）,简称为数控（NC）。随着电子元器件的发展，这个阶段又历经三代:1952年的第一代—电子管计算机组成的数控系统；1959年的第二代—晶体管计算机组成的数控系统；1965年的第三代—小规模的集成电路计算机组

3、成的数控系统。华中数控计算机数控（CNC）阶段这一阶段从1970年开始至今。1970年研制成功大规模集成电路，并将其用于通用小型计算机。此时的小型计算机，其运算速度比五、六十年代的计算机有了大幅度的提高。比专门搭成的专用计算机成本低，可靠性高。于是，小型计算机被用作数控系统的核心部件，从此进入了计算机数控（CNC）阶段。计算机数控阶段也经历了三代:1970年第四代—小型计算机数控系统；1974年第五代—微处理器组成的数控系统1990年第六代—基于PC的数控系统。华中数控数控系统近五十年来经历了两个阶段六代

4、的发展，只是发展到了第五代以后，才从根本上解决了数控系统可靠性低，价格极为昂贵，应用很不方便等极为关键的问题，因此即使在工业发达国家，数控机床大规模地得到应用和普及也是在上世纪的七十年代末、八十年代初以后的事情，也就是说数控技术经过了近三十年的发展才走向普及应用。华中数控现代数控技术发展趋势1高速、高精加工2数控系统具有多轴控制、多轴联动和复合加工的控制功能3数控系统开放化、智能化和网络化华中数控二、数控系统的组成数字控制机床是采用数字控制技术对机床的加工过程进行自动控制的一类机床，它是数控技术的典型应用

5、。数控系统是实现数字控制的装置，计算机数控系统是以计算机为核心的数控系统。计算机数控系统的组成如图所示。计算机数控系统组成框图华中数控1、计算机数控装置（CNC装置）液晶显示器MDI键盘“急停”按钮功能键机床控制面板(MCP)机床控制面板MCP华中数控2、数控装置的辅助部件１）软驱单元软驱单元提供3.5”软盘驱动器、RS232接口、PC键盘接口、以太网接口。需要通过转接线与HNC-21数控装置连接使用。华中数控２）手持单元手持单元提供急停按钮、使能按钮、工作指示灯、坐标选择（OFF、X、Y、Z、4）、倍率

6、选择（X1、X10、X100）及手摇脉冲发生器。华中数控3、伺服单元伺服单元分为:主轴伺服进给伺服分别用来控制主轴电动机和进给电动机。伺服单元接收来自CNC装置的进给指令，这些指令经变换和放大后通过驱动装置转变成执行部件进给的速度、方向、位移。华中数控4、驱动装置驱动装置将伺服单元的输出变为机械运动，它与伺服单元一起是数控装置和机床传动部件间的联系环节，它们有的带动工作台，有的带动刀具，通过几个轴的综合联动,使刀具相对于工件产生各种复杂的机械运动，加工出形状、尺寸与精度符合要求的零件。华中数控5、可编程逻

7、辑控制器（PLC）PLC主要完成与逻辑运算有关的一些动作，没有轨迹上的具体要求，它接受CNC装置的控制代码M(辅助功能)、S(主轴转速)、T(选刀、换刀)等顺序动作信息，对其进行译码，转换成对应的控制信号，控制辅助装置完成机床相应的开关动作，如工件的装夹、刀具的更换、冷却液的开、关等一些辅助动作；它还接受机床操作面板的指令，一方面直接控制机床的动作，另一方面将一部分指令送往CNC装置，用于加工过程的控制。华中数控6、机床本体机床本体即数控机床的机械部件，包括:主运动部件;给进运动执行部件（工作台、拖板及其

8、传动部件）;支承部件（床身立柱等）.辅助装置:具有冷却、润滑、转位和夹紧等功能的装置。加工中心类的数控机床还有存放刀具的刀库、交换刀具的机械手等部件。数控机床机械部件的组成与普通机床相似，但是由于数控机床的高速度、高精度、大切削用量和连续加工要求，其机械部件在精度、刚度、抗震性等方面要求更高。因此，近年来来设计数控机床时采用了许多新的加强刚性、减小热变形、提高精度等方面的措施。华中数控三、数控系统的分类1、按机床的运动轨迹分类