whhit数控技术-201功能分析

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1、第2章计算机数控（CNC）系统12.1数控技术的功能分析2.2自动编程技术2.3运动轨迹控制2.4现代数控的插补技术2.5现代数控技术的体系结构2.1数控技术的功能分析22.1.1数控的基本思想2.1.2数控系统的组成分类2.1.3数控系统的工作原理2.1.1数控的基本思想3数控装置控制信息伺服系统辅助系统机床用控制信息通过一系列环节控制机器的运动，使机器精确地实现预定的位置和轨迹。以增强灵活性和适用性。452.1.2计算机数控系统组成分类62.1.2.1计算机数控系统的组成1.操作面板7是操作人员与数控装置进

2、行信息交流的工具。组成：按钮站、状态灯、按键阵列（功能与计算机键盘一样）和显示器；。它是数控机床特有部件。2.输入输出装置8可以通过多种方式获得数控加工程序:软驱现已较少使用MDI（ManualDataInput）方式USB接口RS232C接口DNC接口存储卡未来会广泛使用以太网3.计算机数控装置9组成：计算机系统、位置控制板、PLC接口板，通讯接口板、特殊功能模块以及相应的控制软件。作用：根据输入的零件加工程序进行相应的处理，然后输出控制命令到伺服驱动装置和PLC。CNC装置是CNC系统的核心。4.伺服驱动与

3、检测装置10伺服单元和驱动装置：主轴伺服单元和主轴电机进给伺服单元和进给电机检测装置：位置和速度测量装置。以实现进给伺服系统的闭环控制。作用：保证灵敏、准确地跟踪CNC装置指令；进给运动指令：实现零件加工的成形运动（速度和位置控制）；主轴运动指令：实现零件加工的切削运动（速度控制）。5.PLC、机床I/O装置11PLC、机床I/O电路和装置-PLC(ProgrammableLogicController)用于完成与逻辑运算有关顺序动作的I/O控制；-机床I/O电路和装置实现I/O控制的执行部件(由继电器、电磁阀

4、、行程开关、接触器等组成的逻辑电路）;-功能接受CNC的M、S、T指令，对其进行译码并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；接受操作面板和机床侧的I/O信号，送给CNC装置，经其处理后，输出指令控制CNC系统的工作状态和机床的动作。2.1.2.2数控系统的分类12分类方法数控机床类型按运动控制方式点位控制数控机床直线控制数控机床轮廓控制数控机床按伺服系统开环数控数控机床半闭环控制数控机床闭环控制数控机床按功能水平经济型数控机床中档型数控机床高档型数控机床按工艺方法金属切削数控机床金属成形数控

5、机床特种加工数控机床按联动轴数2轴联动数控机床3轴联动数控机床4、5轴联动数控机床1.按运动控制方式分类131)点位控制(PointtoPointControlSystems)仅实现刀具相对于工件从一点到另一点的精确定位运动；对轨迹不作控制要求；运动过程中不进行任何加工。适用范围：数控钻床、数控镗床、数控冲床和数控测量机。1直线控制142)直线控制：(LineControlSystems)不仅要求控制点到点的精确定位，而且要求机床工作台或刀具（刀架）以给定的进给速度，沿平行于坐标轴的方向或与坐标轴成45°角的方

6、向进行直线移动和切削加工。轮廓控制153)轮廓控制(ContouringControlSystems)对多个坐标轴同时进行控制，使之协调运动(坐标联动)，使刀具相对工件按程序规定的轨迹和速度运动，在运动过程中进行连续切削加工。2.按联动轴数分类161)两坐标加工2)二轴半或三坐标加工3)四坐标加工4)五坐标加工171)开环控制(Open-LoopServo-Drive)特点:没有位置检测装置，信号单向。结构简单，制造成本较低，价格便宜,精度不高。电机机械执行部件A相、B相C相、…f、nCNC插补指令脉冲频率f脉

7、冲个数n换算脉冲环形分配变换功率放大3.按伺服系统方式分类18步进电机步进电机开环控制-步进电机192)半闭环控制(Half-Closed-LoopServo-Drive)速度控制电路工作台伺服电机位置比较电路指令脉冲速度反馈位置反馈检测元件特点：带有位置检测装置，常安装在伺服电机上或丝杠的端部；不包括丝杠螺母副及机床工作台导轨副等大惯量环节，可获得稳定的控制特性，而且调试比较方便。半闭环控制20交流伺服电机半闭环控制-码盘213)闭环控制(Closed-LoopServo-Drive)特点：带有位置检测装置,

8、安装在机床刀架或工作台等执行部件上，控制精度高；但系统稳定性受到影响,调试困难,且结构复杂、价格昂贵。闭环控制22光栅尺光栅尺闭环控制-光栅尺23步进电机、开环驱动，功能简单、价格低廉、精度中等，能满足加工形状比较简单的直线、圆弧及螺纹加工。一般控制轴数在3轴及以下，脉冲当量（分辨率）多为0.01mm，快速进给速度在10m/min以下。1)经济型2)普及型伺服电机、半闭环驱动，4轴或4