数控机床及应用技术 教学课件 李艳霞 第2章.ppt

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1、第二章计算机数控系统1教学内容认识计算机数控系统的工作过程2.1计算机数控系统的基本组成及其功能2.2CNC系统的硬件结构2.3CNC系统的软件结构2.4数控系统的插补原理2.5辅助功能与PLC2.622.1认识计算机数控系统的工作过程数控车床的计算机数控系统32.1认识计算机数控系统的工作过程加工中心的计算机数控系统42.2计算机数控系统的基本组成及其功能2.2.1计算机数控系统的组成52.2计算机数控系统的基本组成及其功能2.2.2计算机数控系统的工作过程CNC对零件程序的处理流程图62.2计算机数控系统的基本

2、组成及其功能2.2.2计算机数控系统的工作过程（1）零件程序的输入输入方式:光电阅读机输入、磁盘输入、手动键盘输入（即MDI输入方式）、上级计算机的DNC接口输入。输入设备主要有2个任务：任务1：输入任务2：读出72.2计算机数控系统的基本组成及其功能2.2.2计算机数控系统的工作过程（2）译码译码：就是将输入的程序段按照一定的规则翻译成数控系统能够识别的数据形式，并按约定的形式存放在指定的译码结果缓冲器中。译码主要包括代码识别和功能解释2大部分。在译码过程中，还要完成对程序段的语法检查，若发现语法错误系统立即报警

3、。82.2计算机数控系统的基本组成及其功能2.2.2计算机数控系统的工作过程（3）刀具补偿（4）进给速度处理（5）插补（6）位置控制（7）I/O处理（8）显示（9）诊断92.2计算机数控系统的基本组成及其功能2.2.3CNC系统的功能控制功能准备功能插补功能主轴功能进给功能辅助功能刀具功能字符显示功能自诊断功能补偿功能固定循环功能图形显示功能通信功能人机对话编程功能基本功能选择功能102.3CNC系统的硬件结构2.3.1单微处理器与多微处理结构1．单微处理器结构指在CNC装置中只有1个微处理器（CPU），工作方式是

4、集中控制，分时处理数控系统的各项任务，如存储、插补运算、输入输出控制、CRT显示等。112.3CNC系统的硬件结构2.3.1单微处理器与多微处理结构1．单微处理器结构单微处理器结构框图122.3CNC系统的硬件结构2.3.1单微处理器与多微处理结构2．多微处理器结构多微处理器结构的CNC装置中有2个或2个以上微处理器。多微处理器CNC装置一般采用2种结构形式，即紧耦合结构和松耦合结构。在前一种结构中，由各微处理器构成处理部件，处理部件之间采取紧耦合方式，有集中的操作系统，共享资源。在后一种结构中，由各微处理器构成功

5、能模块，功能模块之间采取松耦合方式，有多重操作系统，可以有效地实行并行处理。132.3CNC系统的硬件结构2.3.1单微处理器与多微处理结构2．多微处理器结构（1）多微处理器CNC装置的功能模块①CNC管理模块。②CNC插补模块。③PLC模块。④位置控制模块。⑤存储器模块。⑥操作面板监控和显示模块。142.3CNC系统的硬件结构2.3.1单微处理器与多微处理结构2．多微处理器结构（2）多微处理器CNC装置的2种典型结构①共享总线结构。以系统总线为中心的多微处理器CNC装置，把组成CNC装置的各个功能部件划分为带有C

6、PU或DMA器件的主模块和不带CPU或DMA器件的从模块（如各种RAM、ROM模块，I/O等）两大类。152.3CNC系统的硬件结构2.3.1单微处理器与多微处理结构2．多微处理器结构（2）多微处理器CNC装置的2种典型结构②共享存储器结构。采用多端口存储器来实现CPU之间的互连和通信，每个端口都配有一套数据、地址、控制线，以供端口访问，由专门的多端口控制逻辑电路解决访问的冲突。162.3CNC系统的硬件结构2.3.1单微处理器与多微处理结构2．多微处理器结构（2）多微处理器CNC装置的2种典型结构②共享存储器结构

7、。多微处理器共享存储器结构172.3CNC系统的硬件结构2.3.1单微处理器与多微处理结构2．多微处理器结构（2）多微处理器CNC装置的2种典型结构②共享存储器结构。共享存储器多CPU典型系统框图182.3CNC系统的硬件结构2.3.3个人计算机式结构的数控系统工业PC机为技术平台的数控系统框图192.4CNC系统的软件结构2.4.1CNC系统的软硬件界面4种典型CNC系统的软硬件界面202.4CNC系统的软件结构2.4.2CNC系统2种典型的软件结构CNC系统软件是为实现CNC系统各项功能而编制的专用软件，又称为

8、系统软件，分管理软件和控制软件2大部分。CNC系统软件构成框图212.4CNC系统的软件结构2.4.2CNC系统2种典型的软件结构1．前后台型软件结构对于前后台型软件结构，其软件可划分为2类：一类是与机床控制直接相关的实时控制部分，其构成了前台程序。前台程序又称实时中断服务程序，它是在一定周期内定时发生的，中断周期一般小于10ms。另一类是循环执行的主程序，