计算机数控系统概述.pptx

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1、第二章计算机数控系统第一节概述第二节CNC的结构第三节CNC的信息处理过程第四节PLC与数控机床的辅助功能思考题第五节FANUC数控系统第六节开放式CNC第一节概述一、CNC数控机床CNC是数控机床的核心。CNC数控机床由以下几部分组成：加工程序、输入/输出设备、CNC装置、可编程控制器（PLC）、主轴驱动装置、进给驱动装置和机床。CNC数控机床的组成框图加工程序输入/输出设备CNC装置可编程控制器主轴驱动装置进给驱动装置机床CNC数控机床的组成二、CNC的组成从自动控制的角度来看，CNC系统是一种位置（轨迹）、速

2、度（还包括电流）控制系统，其本质上是以多执行部件(各运动轴)的位移量、速度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。它们二者是相互支持，不可分割的。CNC的工作是在硬件的支持下，由软件来实现部分或大部分数控功能。硬件是基础，软件是灵魂。CNC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CNC系统平台硬件操作系统管理软件应用软件

3、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......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CNC的硬件系统组成框图CPUROMRAMIN接口OUT接口阅读机接口MDI/CRT接口位置控制其它接口总线CNC的软件系统组成

4、框图系统软件管理软件程序输入输出显示诊断控制软件刀具补偿速度控制插补运算位置控制译码三、CNC的工作过程工作过程就是指在硬件的支持下，软件完成控制功能的过程。包括：1．加工程序的输入2．译码3．刀具补偿4．对进给速度进行处理5．插补6．位置处理7．Ｉ/Ｏ处理8．显示9．诊断CNC单元四、CNC的功能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。1．对轴数的控制功能控制功能——

5、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）。联动控制轴数越多，CNC系统就越复杂，编程也越困难。2．点位运动与移动功能(G功能)准备功能（G功能）——指令机床动作方式的功能。如：基本移动、程序暂停、平面选择、坐标设定、刀具补偿、基准点返回和固定循环等。3．插补功能插补功能——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。4．固定循环加工功能固定循环功能——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

6、孔、深孔钻削和切螺纹等）的功能。5．进给功能(F功能)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，单位为mm/min。同步进给速度——实现切削速度和进给速度的同步，单位为mm/r。快速进给速度——一般为进给速度的最高速度，它通过参数设定，用G00指令执行快速。进给倍率（进给修调率）——人工实时修调预先给定的进给速度。6．主轴的转速功能主轴功能——数控系统的主轴的控制功能。主轴转速——主轴转速的控制功能，单位为r/min。恒线速度控制——刀具切削点的切削速度为恒速的控制功能。主轴定向控制

7、——主轴周向定位于特定位置控制的功能。C轴控制——主轴周向任意位置控制的功能。主轴修调率——人工实时修调预先设定的主轴转速。7．刀具功能及工作台分度功能刀具管理功能——实现对刀具几何尺寸和寿命的管理功能。刀具几何尺寸（半径和长度），供刀具补偿功能使用；刀具寿命是指时间寿命，当刀具寿命到期时，CNC系统将提示用户更换刀具；CNC系统都具有刀具号（T）管理功能，用于标识刀库中的刀具和自动选择加工刀具。8．辅助功能(M功能)辅助功能（M功能）——用于指令机床辅助操作的功能。如：主轴起停、主轴转向、切削液的开关或刀库的起停

8、等。9．补偿功能补偿功能刀具半径和长度补偿功能：实现按零件轮廓编制的程序控制刀具中心轨迹的功能。传动链误差：包括螺距误差补偿和反向间隙误差补偿功能。非线性误差补偿功能：对诸如热变形、静态弹性变形、空间误差以及由刀具磨损所引起的加工误差等，采用AI、专家系统等新技术进行建模，利用模型实施在线补偿。10．字符和图形显示功能人机对话功能在CNC装置中这类功能有：菜