【正文】 互設(shè)備，典型的有鍵盤和顯示器。數(shù)控系統(tǒng)一般采用集成式操作面板，分為三大區(qū)域：顯示區(qū)， NC鍵盤區(qū)和機(jī)床控制面板區(qū)。 ? 數(shù)控系統(tǒng)的邏輯控制、幾何數(shù)據(jù)處理以及零件程序的執(zhí)行均由 CPU統(tǒng)一控制，即數(shù)控系統(tǒng)為軟件控制系統(tǒng)。 上一頁 下一頁 返回 ? 其它數(shù)控系統(tǒng)介紹 除了以上的三種系統(tǒng)，還有： ? 日本的 Mitsubishi（三菱）控制系統(tǒng) ? 美國的 ALLENBRADLEY（ AB）系統(tǒng) ? 西班牙的 FAGOR（發(fā)格）系統(tǒng) ? 美國的 CINCINNATI（辛辛那提）系統(tǒng) ? 日本的 OKUMA（大隈）系統(tǒng) ? 法國的 Num（紐目）系統(tǒng) ? 德國的 Heidenhain（海德漢）系統(tǒng) ? 德國的 DECKEK控制系統(tǒng) ? 意大利的 FIDIA系統(tǒng) ? 德國的 HELLER系統(tǒng)和美國的馬豪數(shù)控系統(tǒng)等。 ? （ 14）支持自動(dòng)換刀、刀具長度補(bǔ)償和刀尖半徑補(bǔ)償。 ? （ 11）空運(yùn)行和圖形化程序校驗(yàn)功能，方便加工代碼的編制和檢驗(yàn)。 上一頁 下一頁 返回 數(shù)控系統(tǒng)基本原理 ? （ 8）支持單、雙向螺距補(bǔ)償和反向間隙補(bǔ)償，螺距補(bǔ)償數(shù)據(jù)最多可達(dá) 256點(diǎn)。 上一頁 下一頁 返回 數(shù)控系統(tǒng)基本原理 ? （ 6）具有小線段連續(xù)高速加工功能（ G64）和準(zhǔn)確定位功能（ G61），加減速控制采用 S曲線加減速。固定循環(huán)和復(fù)合循環(huán)的使用可以用一個(gè)程序段來完成一個(gè)加工循環(huán)，使編程大大簡化。 ? 2． “ 世紀(jì)星 ” 系統(tǒng)功能主要特點(diǎn)如下： ? （ 1）編程語言采用國際通用的 G代碼編程，具有直線、圓弧、螺旋線插補(bǔ)功能，支持程序的旋轉(zhuǎn)、縮放、鏡像、刀具補(bǔ)償、宏程序、子程序調(diào)用、多種坐標(biāo)系設(shè)定等功能。 ? （ 5）標(biāo)準(zhǔn)配置 40路輸入和 32路輸出，不需擴(kuò)展即可滿足大部分?jǐn)?shù)控車、銑和加工中心的控制要求，并可根據(jù)需要擴(kuò)展到 128路輸入和 128路輸出。 上一頁 下一頁 返回 ? （ 3）系統(tǒng)配置 （分辨率640 480象素），也可配 TFT彩色液晶顯示器（分辨率 640 480象素），畫面美觀、清晰、直觀?？膳c數(shù)控車、數(shù)控銑、加工中心、車銑復(fù)合等機(jī)床配套。 SINUMERIK 802S/802C/802D采用SIMATIC S7200PLC指令集對系統(tǒng)內(nèi)部 PLC進(jìn)行編程。 SINUMERIK 802S/C包含操作面板、 機(jī)床控制面板、CNC單元及 PLC模塊，可安裝在通用的安裝導(dǎo)軌上。 上一頁 下一頁 返回 ? 5． SINUMERIK 802系列 ? 20世紀(jì) 90年代后期， SIEMENS公司推出了 SINUMERIK 802系列數(shù)控系統(tǒng)。 ? 如 P50圖 22所示為 SINUMERIK 810數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。 上一頁 下一頁 返回 ? 3． SINUMERIK 810/820系列 ? SIEMENS公司于 20世紀(jì) 80年代中期推出，該系列產(chǎn)品分為 M、 T、 G型等。此外， 3T系統(tǒng)借助于轉(zhuǎn)換功能，可使一般的數(shù)控車床變成一個(gè)柔性車削中心。 ? 7． FS21/210系列 ? FS21/210系列是 FANUC公司最新推出的系統(tǒng)，該系統(tǒng)常用的數(shù)控系統(tǒng)型號有 FANUC 21iMA/MB、FANUC 21iTA/TB等。它適用于大型機(jī)床、復(fù)合機(jī)床的多軸控制和多系統(tǒng)控制。其中， 6M適用于數(shù)控銑、鏜床和加工中心； 6T適用于數(shù)控車床。 下一頁 返回 ? FS0系列數(shù)控系統(tǒng)有多種規(guī)格。 ? 7．常用插補(bǔ)法方法：逐點(diǎn)比較法的介紹 下一頁 ? FANUC數(shù)控系統(tǒng)介紹 ? 日本 FANUC公司生產(chǎn)的 CNC產(chǎn)品主要有 FS0、 FSFS FS10/11/1 FS1 FS1 FS1FS21/210等系列。目前，我國用戶使用的系列主要有 FS0、 FS1 FS1 FS1 FS21/210等。常用的數(shù)控系統(tǒng)型號有：FS0MA/MB/MEA/MC/MF用于加工中心、數(shù)控銑床和鏜床； ? FS0TA/TB/TEA/TC/TF用于數(shù)控車床； ? FS0TTA/TTB/ TTC用于一個(gè)主軸雙刀架或兩個(gè)主軸雙刀架的四軸數(shù)控車床； ? FS0GA/GB用于數(shù)控磨床； ? FS0用于回轉(zhuǎn)頭壓力機(jī)。 ? 3． FS10/11/12系列 ? 1984年推出的 FS10/11/12系列數(shù)控系統(tǒng)為多微處理器控制系統(tǒng)。 ? 5． FS16系列 ? FS16系列是功能上位于 FS15系列和 FS0系列之間的最數(shù)控系統(tǒng)，在作為控制用的 32位復(fù)合指令集計(jì)算機(jī) CISC（ Complex Instruction Set Computer）上又增加了32位精減指令集計(jì)算機(jī) RISC（ Reduced Instruction Set Computer）。本系列的數(shù)控系統(tǒng)適用于中、小型數(shù)控機(jī)床。 ? SINUMERIK 3系列數(shù)控系統(tǒng)主要由中央處理單元、存儲(chǔ)器模塊、操作面板接口、外部連接接口、 PLC中央處理單元、 PLC存儲(chǔ)模塊、編程器接口、邏輯模塊及各種輸入 /輸出模塊等組成。其中 M型用于數(shù)控鏜床、銑床和加工中心； T型用于數(shù)控車床； G型用于數(shù)控磨床。 ? 4． SINUMERIK 850/880系列 ? 20世紀(jì) 80年代后期， SIEMENS公司推出了SINUMERIK 850/880系列數(shù)控系統(tǒng)。 ? 其中 802S和 802C是經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)，可帶 3個(gè)進(jìn)給軸。 ? SINUMERIK 802D是數(shù)字式的數(shù)控系統(tǒng)，可控制最多 4個(gè)數(shù)字進(jìn)給軸和一個(gè)主軸。 ? HNC21數(shù)控系統(tǒng)介紹 ? 國產(chǎn)華中 “ 世紀(jì)星 ” 數(shù)控系統(tǒng)采用基于工業(yè)計(jì)算機(jī)作為硬件平臺(tái)的開放式體系結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新技術(shù)路線，充分利用PC軟、硬件的豐富資源，通過軟件技術(shù)的創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)數(shù)控技術(shù)的突破。 ? （ 2） “ 世紀(jì)星 ” 系統(tǒng)有普及型（ HNC21）和功能型（ HNC22）兩個(gè)系列，可配 6個(gè)進(jìn)給軸，最大聯(lián)動(dòng)軸數(shù)為 6軸。 ? （ 4）可選配電子盤、硬盤、軟驅(qū)、網(wǎng)絡(luò)等存儲(chǔ)器，極大地方便用戶的程序輸入。 ? （ 6）面板包含標(biāo)準(zhǔn)數(shù)控車、銑床操作按鈕和狀態(tài)指示燈，使用戶操作直觀明了。支持 MasterCAM、 UG、 ProE和 CAXA等CAD/CAM系統(tǒng)生成的數(shù)控加工程序。 ? （ 4）數(shù)控車床支持倒角（直角、圓角）、螺紋切削，螺紋切削具有多頭螺紋加工功能，并可加工變螺距螺紋。 G64支持程序超前預(yù)處理，超前預(yù)讀程序，將小線段按連續(xù)軌跡高速進(jìn)給，根據(jù)拐角大小，自適應(yīng)控制進(jìn)給速度，保證拐點(diǎn)處的誤差小于跟蹤誤差的允差設(shè)定，特別適合加工 CAD/CAM生成的復(fù)雜模具加工程序。具有跟蹤誤差允差設(shè)定與報(bào)警功能，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控機(jī)床實(shí)際坐標(biāo)，對機(jī)床的非正常運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行報(bào)警。具有后臺(tái)編程功能。數(shù)控車床系統(tǒng)支持多種對刀方式（相對刀偏和絕對刀偏），刀補(bǔ)具有圓弧半徑補(bǔ)償，滿足高精度加工的要求。 上一頁 下一頁 返回 數(shù)控系統(tǒng)的組成與基本原理 ? 數(shù)控系統(tǒng)的組成 ? 數(shù)控系統(tǒng)是由各種邏輯元件、記憶元件組成的邏輯電路，是固定接線的硬件結(jié)構(gòu)，由元件實(shí)現(xiàn)全部數(shù)控功能。 上一頁 下一頁 返回 數(shù)控系統(tǒng)的組成與基本原理 ? 計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的組成如 圖 27所示。如圖 28所示。計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)還可以用通訊的方式進(jìn)行信息的交換，這是實(shí)現(xiàn) CAD/CAM集成、 FMS和 CIMS的基本技術(shù)。 上一頁 下一頁 返回 數(shù)控系統(tǒng)的組成與基本原理 ? 3．計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置（ CNC裝置） ? 數(shù)控裝置是計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的核心，它包括微處理器CPU、存儲(chǔ)器、局部總線、外圍邏輯電路及與數(shù)控系統(tǒng)其它組成部分聯(lián)系的接口及相應(yīng)控制軟件。 上一頁 下一頁 返回 數(shù)控系統(tǒng)的組成與基本原理 ? 4．伺服單元 ? 伺服單元分為主軸伺服和進(jìn)給伺服，分別用來控制主軸電動(dòng)機(jī)和進(jìn)給電動(dòng)機(jī)。 上一頁 下一頁 返回 數(shù)控系統(tǒng)的組成與基本原理 ? 5．驅(qū)動(dòng)裝置 ? 驅(qū)動(dòng)裝置將伺服單元的輸出變?yōu)闄C(jī)械運(yùn)動(dòng)，它與伺服單元一起是數(shù)控裝置和機(jī)床傳動(dòng)部件間的聯(lián)系環(huán)節(jié)，它們有的帶動(dòng)工作臺(tái)，有的帶動(dòng)刀具，通過幾個(gè)軸的綜合聯(lián)動(dòng)，使刀具相對于工件產(chǎn)生各種復(fù)雜的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，加工出形狀、尺寸與精度符合要求的零件。 ? 當(dāng) PLC用于控制機(jī)床順序動(dòng)作時(shí)，稱為PMC(Programmable Machine Controller)模塊，它在數(shù)控裝置中接收來自操作面板，機(jī)床上的各行程開關(guān)，傳感器、按鈕、強(qiáng)電柜里的繼電器以及主軸控制，刀庫控制的有關(guān)信號，經(jīng)處理后輸出去控制相應(yīng)器件的運(yùn)行。在數(shù)控設(shè)備安裝之后，新的技術(shù)還可以補(bǔ)充到系統(tǒng)中去，這就延長了系統(tǒng)的使用期限。于是，用一種 CNC 系統(tǒng)就可能滿足大部分?jǐn)?shù)控機(jī)床 (包括車床、銑床、加工中心、鉆鏜床等 ) 的要求，還能滿足某些別的設(shè)備應(yīng)用。 ? 據(jù)美國第 13屆 NCS 年會(huì)統(tǒng)計(jì)的世界上數(shù)控系統(tǒng)平均無故障時(shí)間是：硬線 NC系統(tǒng)為 136h ，小型計(jì)算機(jī)CNC系統(tǒng)為 984h ，而微處理機(jī) CNC 系統(tǒng)據(jù)日本發(fā)那科公司宣稱已達(dá) 23000h 。 ? 另外，還可以備有數(shù)控軟件檢查程序，防止輸入非法數(shù)控程序或語句，這將給編程帶來許多方便。 ? 一個(gè)零件程序的執(zhí)行首先要輸入數(shù)控系統(tǒng)，經(jīng)過譯碼、數(shù)據(jù)處理、插補(bǔ)和位置控制，由伺服系統(tǒng)執(zhí)行數(shù)控系統(tǒng)輸出的指令驅(qū)動(dòng)機(jī)床完成加工。 ? 其特點(diǎn)是投資小，結(jié)構(gòu)簡單，易于實(shí)現(xiàn)，但系統(tǒng)功能受CPU字長、數(shù)據(jù)寬度、尋址能力和運(yùn)算速度等的限制，現(xiàn)已被多機(jī)系統(tǒng)的主從結(jié)構(gòu)所替代。 上一頁 下一頁 返回 數(shù)控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu) ? （ 2）多主結(jié)構(gòu)系統(tǒng) ： 系統(tǒng)中有兩個(gè)或兩個(gè)以上帶 CPU的功能模塊部件對系統(tǒng)資源有控制或使用權(quán)。 ? 大板式結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是 ： CNC裝置內(nèi)一般都有一塊大板，稱為主板。 上一頁 下一頁 返回 數(shù)控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu) ? 模塊化結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是 ： 將 CPU、存儲(chǔ)器、輸入輸出控制、位置檢測、顯示部件等分別做成插件板，相應(yīng)的軟件也是模塊結(jié)構(gòu)，固化在硬件模塊中。 數(shù)控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu) ? 如 圖 212所示是單機(jī)或主從結(jié)構(gòu)的數(shù)控系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖。實(shí)現(xiàn)這種結(jié)構(gòu)的方法稱為模塊化設(shè)計(jì)方法。 數(shù)控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu) ? 實(shí)現(xiàn) CNC系統(tǒng)模塊化設(shè)計(jì)的條件是總線(BUS) 標(biāo)準(zhǔn)化。 ? P60如圖 213，計(jì)算機(jī)主板是 CNC裝置的核心。并根據(jù)其處理結(jié)果，向各功能模塊發(fā)出控制命令，傳送數(shù)據(jù)，使用戶的指令得以執(zhí)行。其規(guī)格有 6槽、 8槽、 12槽、 14槽等。市場有 VGA卡等 ? 在數(shù)控系統(tǒng)中， CRT顯示是一個(gè)非常重要的功能，它是人機(jī)交流的重要媒介，它給用戶提供了一個(gè)直觀的操作環(huán)境，可使用戶能快速地熟悉適應(yīng)其操作過程。如果計(jì)算機(jī)主板選用的是標(biāo)準(zhǔn)主板，則此板可省略。 數(shù)控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu) ? 4. 電子盤 (存儲(chǔ)模塊 ) ? ① 電子盤存儲(chǔ)內(nèi)容。 目前，計(jì)算機(jī)領(lǐng)域所用存儲(chǔ)器件有三類： ? 磁存儲(chǔ)器件，如：軟 /硬磁盤（讀 /寫）； ? 光存儲(chǔ)器件，如：光盤（只讀）； ? 電子（半導(dǎo)體）存儲(chǔ)器件，如 RAM 、 ROM 、FLASH 等。 特點(diǎn)是只能讀出存放的數(shù)據(jù)，不能隨時(shí)修改數(shù)據(jù)。有動(dòng)態(tài)和靜態(tài)之分，動(dòng)態(tài)：價(jià)格低、速度慢，主要用作計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的內(nèi)存；靜態(tài)：價(jià)格高，速度快，用作計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的緩存器 Cache。 這類器件有：E2PROM ； FLASH ；帶后備電池的 RAM 。電子盤的規(guī)格有： 、 6MB、 12MB， 128MB， 256MB等。 ? 數(shù)控機(jī)床的 “ 順序控制 ” 是指數(shù)控機(jī)床運(yùn)行中，以數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部和機(jī)床各行程開關(guān)、傳感器、按鈕、繼電器等開關(guān)量信號狀態(tài)為條件，并按預(yù)先規(guī)定的邏輯順序?qū)χT如主軸的啟停、換向，刀具的加緊、松開，液壓、冷卻、潤滑系統(tǒng)的運(yùn)行等進(jìn)行控制。 上述信號由于其類型、電平、功率以及抗干擾的原因，一般不能直接與數(shù)控系統(tǒng)相連，需要一個(gè)接口（設(shè)備輔助控制接口）對這些信號進(jìn)行變換處理。如 P63圖 219所示。它的基本結(jié)構(gòu)如 P64圖 220所示。 數(shù)控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu) ? 7. 功能接口模塊 ? 該模塊實(shí)現(xiàn)用戶特定功能要求的接口板，要求用戶向生產(chǎn)廠家定制，無需自己開發(fā)。 ? 容錯(cuò)能力強(qiáng)，在某模塊出了故障后，通過系統(tǒng)重組仍可斷繼續(xù)工作。 如 圖 226所示。 ? 如 圖 227所示。在信息處理方面，軟件和硬件在邏輯上是等價(jià)的，有些由硬件能完成的工作原則上也能由軟件完成。 ? 功能界面劃分的準(zhǔn)則：系統(tǒng)的性能價(jià)格比。 數(shù)控系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu) ? 1. 譯碼 ( 解釋 ) ? 譯碼程序的主要功能 是將用文本格式（通常用 ASCII 碼）表達(dá)的零件加工程序，以程序段為單位轉(zhuǎn)換成后續(xù)程序所要求的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（格式）。 數(shù)控系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu) ? (計(jì)算刀具中心軌跡 ) ? 用戶零件加工程序通常是按 零件輪廓 編制的，而數(shù)控機(jī)床在加工過程中控制的是