第二章计算机数控系统ppt课件.ppt

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1、第二章计算机数控系统第一节概述一、CNC数控机床CNC是数控机床的核心。数控装置的主要是读入数控加工程序，将其转换成控制机床运动和辅助功能要求的格式，分别送给进给电机控制单元、主轴电机控制单元和PLC，具有内置PLC功能的数控装置本身具有逻辑量解算功能，直接将解算结果送给机床强电控制系统。具有闭环控制功能的数控系统还会读入机床位置检测装置发出的实际位置信号，与指令位置比较后，用其差值控制机床的移动，可以获得较高的位置控制精度。CNC数控机床的组成框图可编程控制器主轴驱动装置进给驱动装置机床加工程序输入/输出设备CNC装置CNC数控机床由以下几

2、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

3、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

4、的组成1．CNC装置的一般硬件结构硬件由计算机基本系统、设备支持层、设备层三部分组成。它是CNC系统的物质基础。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的硬件系统组成框图2．CNC装置软件的功能性结构从本质特征来看，CNC系统软件是具有实时性和多任务性的专用操作系统，从功能特征来看，该操作系统由CNC管理软件和CNC控制软件两部分组成。它是CNC系统活的灵魂。3．CNC硬件软件的作用和相互关系CNC装置的系统软件在系统硬件的支持下，合理地组织、管理整个系统的各项工

5、作，实现各种数控功能，使数控机床按照操作者要求，有条不紊地进行加工。CNC系统的硬件和软件构成了CNC系统的系统平台。该平台提供CNC系统基本配置的必备功能；在该平台上可以根据用户的要求进行功能控制和开发。操作系统管理软件控制软件零件程序管理显示处理人机交互交互位置控制输入输出管理插补运算故障诊断处理速度处理机床输入输出编译处理主轴控制刀具半径补偿......CNC的软件系统组成框图CNC装置的工作原理首先要将被加工零件图的几何信息和工艺信息数字化，即将刀具与工件的相对运动轨迹，用代码按规定的规则和格式编成加工程序，数控系统则按照程序的要求，

6、进行相应的运算、处理，然后发出控制命令，使各坐标轴、主轴以及辅助动作相互协调运动，实现刀具与工件的相对运动，自动完成零件的加工。1.逼近处理2.插补运算3.指令输出三、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CNC单元6．位置处理7．Ｉ/Ｏ处理8．显示9．诊断四、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

7、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。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。精插补和粗插补；硬件插补和软件插补4．固定循环加工功能固定循环功能——

8、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。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