計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)(2)-文庫(kù)吧
2025-04-20 16:15 本頁(yè)面
【正文】 輔助功能（ M功能） ?—— 用于指令機(jī)床輔助操作的功能。 ? 如：主軸起停、主軸轉(zhuǎn)向、切削液的開(kāi)關(guān)或刀庫(kù)的起停等。 9．補(bǔ)償功能 ? 補(bǔ)償功能 ? 刀具半徑和長(zhǎng)度補(bǔ)償功能： 實(shí)現(xiàn)按零件輪廓編制的程序控制刀具中心軌跡的功能 。 ? 傳動(dòng)鏈誤差： 包括螺距誤差補(bǔ)償和反向間隙誤差補(bǔ)償功能 。 ? 非線(xiàn)性誤差補(bǔ)償功能： 對(duì)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(zhuān)家系統(tǒng)等新技術(shù)進(jìn)行建模 ， 利用模型實(shí)施在線(xiàn)補(bǔ)償 。 10．字符和圖形顯示功能 ? 人機(jī)對(duì)話(huà)功能 ? 在 CNC裝置中這類(lèi)功能有： ? 菜單結(jié)構(gòu)操作界面； ? 零件加工程序的編輯環(huán)境； ? 系統(tǒng)和機(jī)床參數(shù) 、 狀態(tài) 、 故障信息的顯示 、查詢(xún)或修改畫(huà)面等 。 11．自診斷功能 ? 自診斷功能 ? —— CNC自動(dòng)實(shí)現(xiàn)故障預(yù)報(bào)和故障定位的功能。 ? 開(kāi)機(jī)自診斷； ? 在線(xiàn)自診斷； ? 離線(xiàn)自診斷； ? 遠(yuǎn)程通訊診斷 。 12．輸入、輸出和通信功能 ? 通訊功能 ? —— CNC與外界進(jìn)行信息和數(shù)據(jù)交換的功能。 ? RS232C接口，可傳送零件加工程序， ? DNC接口 ， 可實(shí)現(xiàn)直接數(shù)控 ， ? MAP(制造自動(dòng)化協(xié)議 )模塊 ， ? 網(wǎng)卡：適應(yīng) 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(tái)）編程 ? 自動(dòng)編程 ? 利用 CAM系統(tǒng)，可以在線(xiàn)完成和修改零件的三維模型圖設(shè)計(jì)，并可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)直接傳給機(jī)床進(jìn)行加工。 五、 CNC的特點(diǎn) ?1．具有比 NC更高的柔性 ?2．具有良好的通用性 ?3．?dāng)?shù)控功能不斷增強(qiáng)和擴(kuò)展 ?4．可靠性越來(lái)越高 ?5．方便了系統(tǒng)的維修和使用 ?6．易于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化 第二節(jié) CNC的結(jié)構(gòu) ? 一、 CNC的硬件結(jié)構(gòu) ? CNC系統(tǒng)硬件的層次結(jié)構(gòu) 由計(jì)算機(jī)基本系統(tǒng)、設(shè)備支持層、設(shè)備層三部分組成。 計(jì) 算 機(jī) 基 本 系 統(tǒng) 設(shè)備層設(shè)備支持層接 口人機(jī)控制運(yùn)動(dòng)控制P M C其他 I / O其他設(shè)備計(jì)算機(jī)系統(tǒng)顯示設(shè)備輸入/出設(shè) 備機(jī) 床機(jī)器人測(cè)量機(jī) .. . CNC ? 單微處理器的 CNC是指系統(tǒng)只有一個(gè)微處理器作為核心，這個(gè) CPU通過(guò)總線(xiàn)連接存儲(chǔ)器和各種接口，采用集中控制、分時(shí)處理的方法來(lái)完成諸如輸入 /輸出、插補(bǔ)計(jì)算、伺服控制等各種任務(wù)。這種系統(tǒng)硬件和軟件結(jié)構(gòu)都比較簡(jiǎn)單。 ? 單微處理器 CNC的結(jié)構(gòu)是以微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，微處理器和三總線(xiàn)結(jié)構(gòu)、I/O接口、存儲(chǔ)器、串行接口和各種顯示器接口等；另外還包括了機(jī)床的控制部分。 CPU 外部存儲(chǔ) 設(shè)備接口 RS232 接口 人機(jī)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(zhuǎn)換電路 M M M M M、 S、 T 微機(jī)系統(tǒng) 機(jī)床的控制部分 X軸 Y軸 Z軸 主軸 總 線(xiàn) 典型的單微處理器 裝置結(jié)構(gòu)框圖 單微處理器 CNC特點(diǎn) ? ⑴ CNC裝置內(nèi)只有一個(gè)微處理器，對(duì)存儲(chǔ)、插補(bǔ)運(yùn)算、輸入 /輸出控制、 CRT顯示等功能實(shí)現(xiàn)集中控制分時(shí)處理。 ? ⑵ 微處理器通過(guò)總線(xiàn)與存儲(chǔ)器、輸入 /輸出控制等接口電路相連，構(gòu)成 CNC裝置。 ? ⑶ 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。 CNC ?⑴ 多微處理器 CNC的優(yōu)點(diǎn) ?① 較高的性?xún)r(jià)比； ?② 適應(yīng)能力強(qiáng)； ?③ 可靠性高； ?④ 易于組織規(guī)模化生產(chǎn)。 ⑵ 多微處理器的 CNC主要功能模塊 ? ① CNC管理模塊 ； ? ② CNC插補(bǔ)模塊 ； ? ③ 位置控制模塊 ； ? ④ PLC模塊 ； ? ⑤ 人機(jī)接口模塊 ； ? ⑥ 存儲(chǔ)器模塊 。 ⑶ 多微處理器的 CNC結(jié)構(gòu) ? 共享總線(xiàn)結(jié)構(gòu) ? 在共享總線(xiàn)結(jié)構(gòu)中，將各功能模塊插在配有總線(xiàn)插座的機(jī)框內(nèi)，由系統(tǒng)總線(xiàn)把各個(gè)模塊有效地連接在一起，按照要求交換各種控制指令和數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)各種預(yù)定的功能。 ? 共享存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu) ? 在這種多微處理器結(jié)構(gòu)，采用多端口存儲(chǔ)器來(lái)實(shí)現(xiàn)各微處理器之間的互連和通信，每個(gè)端口都配有一套數(shù)據(jù)、地址、控制線(xiàn)，以供端口訪(fǎng)問(wèn)。由專(zhuān)門(mén)的多端口控制邏輯電路解決訪(fǎng)問(wèn)的沖突問(wèn)題。當(dāng)微處理器數(shù)量增多時(shí)，往往會(huì)由于爭(zhēng)用共享而造成信息傳輸?shù)淖枞?，降低系統(tǒng)效率。 共享總線(xiàn)結(jié)構(gòu)框圖 CNC管理 模塊（ CPU） 主存儲(chǔ)器 模 塊 操作面板 顯示模塊 CNC插補(bǔ) 模塊（ CPU） PLC功能 模塊（ CPU） 位置控制 模塊（ CPU） 主軸控 制模塊 總線(xiàn) 共享存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)框圖 插補(bǔ) （ CPU2） 來(lái)自機(jī)床的 控 制 信 號(hào) 輸?shù)綑C(jī)床的 控 制 信 號(hào) 軸控制 （ CPU3） I/O CPU1 CRT （ CPU4） 共 享 存儲(chǔ)器 ? ⑴ 紙帶的光電閱讀機(jī)接口 ? ⑵輸入 /輸出（ I/O）接口 ? ①進(jìn)行必要的信號(hào)隔離 ? ②進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換和功率放大 ? ③數(shù) /模和模 /數(shù)轉(zhuǎn)換 ? ⑶通信接口 ? 軟件與硬件在實(shí)現(xiàn)各種功能的特點(diǎn)和關(guān)系 ? 關(guān)系： 從理論上講 ， 硬件能完成的功能也可以用軟件來(lái)完成 。 從實(shí)現(xiàn)功能的角度看 ， 軟件與硬件在邏輯上是等價(jià)的 。 ? 特點(diǎn)： ? 硬件處理速度快，但靈活性差，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制的功能困難。 ? 軟件設(shè)計(jì)靈活，適應(yīng)性強(qiáng)，但處理速度相對(duì)較慢。 ? 軟件、硬件實(shí)現(xiàn)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(zhǔn)則：系統(tǒng)的性能價(jià)格比 二、 CNC的軟件結(jié)構(gòu) 輸 入 預(yù)處理 位置檢測(cè) 插補(bǔ)運(yùn)算 位置控制 速度
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