計算機數(shù)控系統(tǒng)(2)(已修改)
2025-05-26 16:15 本頁面
【正文】 第二章 計算機數(shù)控系統(tǒng) ? 第一節(jié) 概 述 ? 第二節(jié) CNC的結構 ? 第三節(jié) CNC的信息處理過程 ? 第四節(jié) PLC與數(shù)控機床的輔助功能 ? 思考題 ? 第五節(jié) FANUC數(shù)控系統(tǒng) ? 第六節(jié) 開放式 CNC 第一節(jié) 概 述 ? 一、 CNC數(shù)控機床 ? CNC是數(shù)控機床的核心。 ? CNC數(shù)控機床由以下幾部分組成：加工程序、輸入 /輸出設備、 CNC裝置、可編程控制器（ PLC）、主軸驅動裝置、進給驅動裝置和機床。 CNC數(shù)控機床的組成框圖 加工程序 輸入 /輸出 設備 C N C 裝 置 可編程 控制器 主軸驅 動裝置 進給驅 動裝置 機 床 機床 I/O 電路和裝置測量裝置主軸驅動裝置進給驅動裝置主軸伺服單元進給伺服單元計算機數(shù) 控裝 置操作面板 PL C計算機數(shù)控系統(tǒng)機 床輔助控制機構進給傳動機構主運動機構鍵盤輸入輸出設備 CNC數(shù)控機床的組成 二、 CNC的組成 ? 從自動控制的角度來看， CNC系統(tǒng)是一種位置（軌跡）、速度（還包括電流）控制系統(tǒng)，其本質上是以多執(zhí)行部件 (各運動軸 )的位移量、速度為控制對象并使其協(xié)調運動的自動控制系統(tǒng)，是一種配有專用操作系統(tǒng)的計算機控制系統(tǒng)。 ? 從外部特征來看， CNC系統(tǒng)是由 硬件（通用硬件和專用硬件）和軟件（專用） 兩大部分組成的。 它們二者是相互支持，不可分割的。 CNC的工作是在硬件的支持下，由軟件來實現(xiàn)部分或大部分數(shù)控功能。 ? 硬件是基礎，軟件是靈魂。 CNC系統(tǒng)平臺 硬 件 操作系統(tǒng) 管理軟件 應用軟件 控制軟件 數(shù)控加工程序 接 口 被控設備 機 床 機器人 測量機 ...... CNC裝置的組成 硬 件操作系統(tǒng)管理軟件應用軟件 控制軟件數(shù)控加工程序接 口被控設備機 床硬 件操作系統(tǒng)管理軟件應用軟件 控制軟件數(shù)控加工程序接 口被控設備機 床硬件操作系統(tǒng)管理軟件應用軟件 控制軟件數(shù)控加工程序接 口被控設備機 床? 該平臺有以下兩方面的含義： ? 提供 CNC系統(tǒng)基本配置的必備功能； ? 在平臺上可以根據(jù)用戶的要求進行功能設計和開發(fā)。 CNC裝置的組成 CNC的硬件系統(tǒng)組成框圖 CPU ROM RAM IN接口 OUT接口 閱讀機 接口 MDI/CRT 接口 位置 控制 其它 接口 總線 CNC的軟件系統(tǒng)組成框圖 系統(tǒng)軟件 管理軟件 程 序 輸 入 輸 出 顯 示 診 斷 控制軟件 刀 具 補 償 速 度 控 制 插 補 運 算 位 置 控 制 譯 碼 三、 CNC的工作過程 ? 工作過程 就是指在硬件的支持下，軟件完成控制功能的過程。 ? 包括： ? 1．加工程序的輸入 ? 2．譯碼 ? 3．刀具補償 ? 4．對進給速度進行處理 ? 5．插補 ?6．位置處理 ?7．Ｉ /Ｏ處理 ?8．顯示 ?9．診斷 CNC單元 四、 CNC的功能 ? CNC裝置的功能是指滿足用戶操作和機床控制要求的方法和手段。數(shù)控裝置的功能包括基本功能和選擇功能。 ? 基本功能 ——數(shù)控系統(tǒng)基本配置的功能 ， 即必備功能； ?選擇功能 ——用戶可根據(jù)實際要求選擇的功能 。 1．對軸數(shù)的控制功能 ? 控制功能 ? —— CNC能 控制 和能 聯(lián)動控制 的進給軸數(shù)。 ? CNC的進給軸分類： ? 移動軸（ X、 Y、 Z）和回轉軸（ A、 B、C）； ? 基本軸和附加軸（ U、 V、 W）。 ? 聯(lián)動控制軸數(shù)越多， CNC系統(tǒng)就越復雜，編程也越困難。 2．點位運動與移動功能 (G功能 ) 準備功能 （ G功能 ） —— 指令機床動作方式的功能 。 如：基本移動 、 程序暫停 、 平面選擇 、 坐標設定 、 刀具補償 、 基準點返回和固定循環(huán)等 。 3．插補功能 ? 插補功能 ? —— 插補功能 是數(shù)控系統(tǒng)實現(xiàn)零件輪廓 (平面或空間 )加工軌跡運算的功能。 4．固定循環(huán)加工功能 ? 固定循環(huán)功能 ? —— 固定循環(huán)功能 是數(shù)控系統(tǒng)實現(xiàn)典型加工循環(huán)（如：鉆孔、攻絲、鏜孔、深孔鉆削和切螺紋等）的功能。 5．進給功能 (F功能 ) ? 進給功能 ? —— 進給速度的控制功能。 ? 進給速度 —— 控制刀具相對工件的運動速度 ， 單位為 mm/min。 ? 同步進給速度 —— 實現(xiàn)切削速度和進給速度的同步 ，單位為 mm/r。 ? 快速進給速度 —— 一般為進給速度的最高速度 ， 它通過參數(shù)設定 ， 用 G00指令執(zhí)行快速 。 ? 進給倍率 （ 進給修調率 ） ——人工實時修調預先給定的進給速度 。 6．主軸的轉速功能 ? 主軸功能 ? —— 數(shù)控系統(tǒng)的主軸的控制功能 。 ? 主軸轉速 ——主軸轉速的控制功能 ， 單位為 r/min。 ? 恒線速度控制 ——刀具切削點的切削速度為恒速的控制功能 。 ? 主軸定向控制 ——主軸周向定位于特定位置控制的功能。 ? C軸控制 ——主軸周向任意位置控制的功能。 ? 主軸修調率 ——人工實時修調預先設定的主軸轉速。 7．刀具功能及工作臺分度功能 ? 刀具管理功能 ? ——實現(xiàn)對刀具幾何尺寸和壽命的管理功能。 ? 刀具幾何尺寸 （ 半徑和長度 ） ， 供刀具補償功能使用； ? 刀具壽命是指時間壽命 ， 當?shù)毒邏勖狡跁r ，CNC系統(tǒng)將提示用戶更換刀具； ? CNC系統(tǒng)都具有刀具號 （ T） 管理功能 ， 用于標識刀庫中的刀具和自動選擇加工刀具 。 8．輔助功能 (M功能 ) ?
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