計算機數控系統(tǒng)(2)-文庫吧
2025-04-20 16:15 本頁面
【正文】 輔助功能（ M功能） ?—— 用于指令機床輔助操作的功能。 ? 如：主軸起停、主軸轉向、切削液的開關或刀庫的起停等。 9．補償功能 ? 補償功能 ? 刀具半徑和長度補償功能： 實現按零件輪廓編制的程序控制刀具中心軌跡的功能 。 ? 傳動鏈誤差： 包括螺距誤差補償和反向間隙誤差補償功能 。 ? 非線性誤差補償功能： 對諸如熱變形 、 靜態(tài)彈性變形 、 空間誤差以及由刀具磨損所引起的加工誤差等 ，采用 AI、 專家系統(tǒng)等新技術進行建模 ， 利用模型實施在線補償 。 10．字符和圖形顯示功能 ? 人機對話功能 ? 在 CNC裝置中這類功能有： ? 菜單結構操作界面； ? 零件加工程序的編輯環(huán)境； ? 系統(tǒng)和機床參數 、 狀態(tài) 、 故障信息的顯示 、查詢或修改畫面等 。 11．自診斷功能 ? 自診斷功能 ? —— CNC自動實現故障預報和故障定位的功能。 ? 開機自診斷； ? 在線自診斷； ? 離線自診斷； ? 遠程通訊診斷 。 12．輸入、輸出和通信功能 ? 通訊功能 ? —— CNC與外界進行信息和數據交換的功能。 ? RS232C接口，可傳送零件加工程序， ? DNC接口 ， 可實現直接數控 ， ? MAP(制造自動化協(xié)議 )模塊 ， ? 網卡：適應 FMS、 CIMS、 IMS等制造系統(tǒng)集成的要求 。 13．程序編制功能 ? 手工編程 ? 背景（后臺）編程 ? 自動編程 ? 利用 CAM系統(tǒng)，可以在線完成和修改零件的三維模型圖設計，并可以通過網絡直接傳給機床進行加工。 五、 CNC的特點 ?1．具有比 NC更高的柔性 ?2．具有良好的通用性 ?3．數控功能不斷增強和擴展 ?4．可靠性越來越高 ?5．方便了系統(tǒng)的維修和使用 ?6．易于實現機電一體化 第二節(jié) CNC的結構 ? 一、 CNC的硬件結構 ? CNC系統(tǒng)硬件的層次結構 由計算機基本系統(tǒng)、設備支持層、設備層三部分組成。 計 算 機 基 本 系 統(tǒng) 設備層設備支持層接 口人機控制運動控制P M C其他 I / O其他設備計算機系統(tǒng)顯示設備輸入/出設 備機 床機器人測量機 .. . CNC ? 單微處理器的 CNC是指系統(tǒng)只有一個微處理器作為核心，這個 CPU通過總線連接存儲器和各種接口，采用集中控制、分時處理的方法來完成諸如輸入 /輸出、插補計算、伺服控制等各種任務。這種系統(tǒng)硬件和軟件結構都比較簡單。 ? 單微處理器 CNC的結構是以微型計算機系統(tǒng)的基本結構為基礎，微處理器和三總線結構、I/O接口、存儲器、串行接口和各種顯示器接口等；另外還包括了機床的控制部分。 CPU 外部存儲 設備接口 RS232 接口 人機交互 接口 選件 接口 ROM RAM PLC 接口 位 控 單 元 位 控 單 元 位 控 單 元 位 控 單 元 速度控制單元 D/A轉換電路 M M M M M、 S、 T 微機系統(tǒng) 機床的控制部分 X軸 Y軸 Z軸 主軸 總 線 典型的單微處理器 裝置結構框圖 單微處理器 CNC特點 ? ⑴ CNC裝置內只有一個微處理器，對存儲、插補運算、輸入 /輸出控制、 CRT顯示等功能實現集中控制分時處理。 ? ⑵ 微處理器通過總線與存儲器、輸入 /輸出控制等接口電路相連，構成 CNC裝置。 ? ⑶ 結構簡單，易于實現。 CNC ?⑴ 多微處理器 CNC的優(yōu)點 ?① 較高的性價比； ?② 適應能力強； ?③ 可靠性高； ?④ 易于組織規(guī)模化生產。 ⑵ 多微處理器的 CNC主要功能模塊 ? ① CNC管理模塊 ； ? ② CNC插補模塊 ； ? ③ 位置控制模塊 ； ? ④ PLC模塊 ； ? ⑤ 人機接口模塊 ； ? ⑥ 存儲器模塊 。 ⑶ 多微處理器的 CNC結構 ? 共享總線結構 ? 在共享總線結構中，將各功能模塊插在配有總線插座的機框內，由系統(tǒng)總線把各個模塊有效地連接在一起，按照要求交換各種控制指令和數據，實現各種預定的功能。 ? 共享存儲器結構 ? 在這種多微處理器結構，采用多端口存儲器來實現各微處理器之間的互連和通信，每個端口都配有一套數據、地址、控制線，以供端口訪問。由專門的多端口控制邏輯電路解決訪問的沖突問題。當微處理器數量增多時，往往會由于爭用共享而造成信息傳輸的阻塞，降低系統(tǒng)效率。 共享總線結構框圖 CNC管理 模塊（ CPU） 主存儲器 模 塊 操作面板 顯示模塊 CNC插補 模塊（ CPU） PLC功能 模塊（ CPU） 位置控制 模塊（ CPU） 主軸控 制模塊 總線 共享存儲器結構框圖 插補 （ CPU2） 來自機床的 控 制 信 號 輸到機床的 控 制 信 號 軸控制 （ CPU3） I/O CPU1 CRT （ CPU4） 共 享 存儲器 ? ⑴ 紙帶的光電閱讀機接口 ? ⑵輸入 /輸出（ I/O）接口 ? ①進行必要的信號隔離 ? ②進行電平轉換和功率放大 ? ③數 /模和模 /數轉換 ? ⑶通信接口 ? 軟件與硬件在實現各種功能的特點和關系 ? 關系： 從理論上講 ， 硬件能完成的功能也可以用軟件來完成 。 從實現功能的角度看 ， 軟件與硬件在邏輯上是等價的 。 ? 特點： ? 硬件處理速度快，但靈活性差，實現復雜控制的功能困難。 ? 軟件設計靈活，適應性強，但處理速度相對較慢。 ? 軟件、硬件實現功能的分配就是 ——軟件硬件功能界面劃分。 ? 功能界面劃分的準則：系統(tǒng)的性能價格比 二、 CNC的軟件結構 輸 入 預處理 位置檢測 插補運算 位置控制 速度
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