《现代数控系统》ppt课件

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1、第三章现代数控系统§3.1一般概念一、计算机数控系统概述从自动控制的角度来看，CNC系统是一种位置(轨迹)、速度(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。§3.1一般概念（一）、CNC系统的工作过程从外部特征来看，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1、输入2、译码3、数据处理：刀具半径补偿、速度计算、辅助功能计算4

2、、插补5、位置控制6、I/O处理7、显示控制8、诊断§3.1一般概念（二）、CNC系统的功能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——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§3.1一般概念（二）、CNC系统的功能2、准备功能(G功能)准备

3、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，镗孔，深孔钻削和切螺纹等)的功能。§3.1一般概念（二）、CNC系统的功能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

4、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§3.1一般概念（二）、CNC系统的功能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——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.§3.1一般概念（二）、CNC系统的功能7、刀具功能及工作台分度功能刀具管理功能——实现对刀

5、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§3.1一般概念（二）、CNC系统的功能9、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

6、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.§3.1一般概念（二）、CNC系统的功能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：菜单结构操作界面；零件加工程序的编辑环境；系统和机床参数，状态，故障信息的显示，查询或修改画面等.11、自诊断功能自诊断功能——CNC自动实现故障预报和故障定位的功能.开机自诊断；在线自诊断；离线自诊断；远程通讯诊断§3.1一般概念（二）、CNC系统的功能12、输入、输出和通信功能通讯功能——CNC与外界进行信息和数据交换的功能.RS232C接口，

7、可传送零件加工程序，DNC接口，可实现直接数控，MAP(制造自动化协议)模块，网卡：适应FMS，CIMS，IMS等制造系统集成的要求.13、程序编制功能手工编程背景(后台)编程自动编程利用CAM系统，可以在线完成和修改零件的三维模型图设计，并可以通过网络直接传给机床进行加工.§3.1一般概念（三）、CNC系统的组成计算机数控系统（简称CNC系统）由输入/输出装置、CNC装置、可编程控制器（PLC）、主轴驱动装置和进给驱动装置等组成。§3.1一般概念二、CNC装置的硬件硬件由中央处理单元（CPU）、存储器、输入输出接口、MDI/CRT接口、位置控制等部

8、分组成。1、单微处理器结构在单微处理器结构中，只有一个微处理器，以集中控制、分时处理数控装置的各个任务。2、