【正文】 檢測之間的控制信息及反饋信息，它們屬于數(shù)字控制及伺服控制。當(dāng)數(shù)控裝置帶有PLC時(shí)，這些信號除極少數(shù)的高速信號外，均通過 PLC傳送。 概述 （ 3）輪廓控制的數(shù)控機(jī)床 輪廓控制又稱連續(xù)控制，大多數(shù)數(shù)控機(jī)床具有輪廓控制功能。 ～177。閉環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和調(diào)整都有較大的難度，主要用于一些精度要求較高的鏜銑床、超精車床和加工中心等。如：金屬切削類數(shù)控機(jī)床、金屬成型類數(shù)控機(jī)床、數(shù)控特種加工機(jī)床、其它類型的數(shù)控機(jī)床及低檔數(shù)控機(jī)床（脈沖當(dāng)量 ～ ， 快進(jìn)速度 4～ 10m/min）、中檔數(shù)控機(jī)床（脈沖當(dāng)量 ～ ， 快進(jìn)速度 15～24m/min）、 高檔數(shù)控機(jī)床（脈沖當(dāng)量 ～ ，快進(jìn)速度 15～ 100m/min） 等等。程序編制可以是手工編制，也可以是自動(dòng)編制。 （ 4）插補(bǔ)運(yùn)算 插補(bǔ)運(yùn)算是根據(jù)刀具中心點(diǎn)沿各坐標(biāo)軸移動(dòng)的指令信息，以適當(dāng)?shù)暮瘮?shù)關(guān)系進(jìn)行各坐標(biāo)軸脈沖分配的計(jì)算。這即是第四代數(shù)控系統(tǒng)，即計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)（ CNC）。這種系統(tǒng)從 20世紀(jì) 80年代初開始提出研制，直到 20世紀(jì) 90年代初得以實(shí)現(xiàn)。 概述 到 70年代初，由于微電子技術(shù)的發(fā)展，由大規(guī)模集成電路構(gòu)成的微處理器引入數(shù)控并取代了小型計(jì)算機(jī)。高速 32位微處理器的采用，使得數(shù)控系統(tǒng)的輸入、譯碼、計(jì)算和輸出等環(huán)節(jié)都在高速下進(jìn)行，同時(shí)提高了多軸聯(lián)動(dòng)、進(jìn)給速度和分辨力等指標(biāo)。 概述 （ 4）具有多種監(jiān)控、檢測及補(bǔ)償功能 為了提高數(shù)控機(jī)床的效率及加工精度，有些數(shù)控機(jī)床配置了各種測量裝置，如刀具磨損的檢測、機(jī)床精度及熱變形的檢測等，與之相適應(yīng)，數(shù)控系統(tǒng)則具有刀具壽命管理、刀具參數(shù)補(bǔ)償、反向間隙及絲杠螺距誤差補(bǔ)償、熱變形補(bǔ)償?shù)裙δ堋?shù)控系統(tǒng)要單機(jī)進(jìn)入柔性制造系統(tǒng)（ FMS） 進(jìn)而形成計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（ CIMS）， 就要求數(shù)控系統(tǒng)具有更高的通信功能，為此，有的數(shù)控系統(tǒng)開發(fā)了符合 ISO開放系統(tǒng)互聯(lián)七層網(wǎng)絡(luò)模型的通信規(guī)約，如 MAP（ 制造自動(dòng)化協(xié)議），為自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展創(chuàng)造了條件。 概述 高速化和高精度化 目前數(shù)控機(jī)床正向著高速化和高精度化方向發(fā)展，主軸轉(zhuǎn)速可達(dá) 10000～ 40000r/min， 進(jìn)給速度可達(dá) 30m/min， 快速移動(dòng)可達(dá) 100m/min， 加速度可達(dá) 1g， 換刀時(shí)間可達(dá) ， 加工中心的定位精度約為177。在全數(shù)字式控制系統(tǒng)中，位置環(huán)、速度環(huán)和電流環(huán)等參數(shù)均實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化，實(shí)現(xiàn)了幾乎不受負(fù)載變化影響的高速響應(yīng)的伺服系統(tǒng)。已經(jīng)出現(xiàn)的計(jì)算機(jī)直接數(shù)控系統(tǒng)（ DNC）、 柔性制造系統(tǒng)（ FMS）及計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（ CIMS）， 就是以數(shù)控機(jī)床為基礎(chǔ)的自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)。在上述三個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)外圍，還需要利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行市場預(yù)測，編制產(chǎn)品發(fā)展規(guī)劃，分析財(cái)政狀況和進(jìn)行生產(chǎn)管理與人員管理。 概述 柔性制造單元（ FMC） 和柔性制造系統(tǒng)（ FMS） 柔性制造單元是由加工中心（ MC） 與工件自動(dòng)交換裝置（ APC） 組成，同時(shí)，數(shù)控系統(tǒng)還增加了自動(dòng)檢測與工況自動(dòng)監(jiān)控等功能，如工件尺寸測量補(bǔ)償、刀具損壞和壽命監(jiān)控等。通過前饋控制，使跟蹤滯后誤差大為減小，提高了位置控制精度。智能化的數(shù)控系統(tǒng)可以解決數(shù)控機(jī)床的故障診斷和提出排除的方法，也可以更廣泛的深入解決加工中的技術(shù)問題。 概述 （ 9）高可靠性 這是一項(xiàng)硬指標(biāo)，現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)的平均無故障時(shí)間（ MIBF） 已達(dá)到 30000h以上。在有的 CNC系統(tǒng)中，還建立了切削率的數(shù)據(jù)庫及切削用量的專家系統(tǒng)等。同時(shí)， PLC輸入 /輸出點(diǎn)數(shù)和 PLC容量的增加可滿足直接數(shù)字控制系統(tǒng)（ DNC） 和柔性制造單元（ FMC）的控制要求。標(biāo)準(zhǔn)型數(shù)控系統(tǒng)也稱全功能數(shù)控系統(tǒng)，功能齊全，控制精度和運(yùn)行精度都比較高，基本上都是閉環(huán)或半閉環(huán)控制系統(tǒng)；經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)功能比較簡單，在我國，經(jīng)濟(jì)型數(shù)控通常和步進(jìn)驅(qū)動(dòng)組成開環(huán)控制系統(tǒng)?；?DSP的運(yùn)動(dòng)控制器為核心，融合 PLC功能，與標(biāo)準(zhǔn) PC機(jī)集成的新一代開放式數(shù)控系統(tǒng)有可能成為第六代數(shù)控系統(tǒng)的主導(dǎo)產(chǎn)品。今后微處理器的速度還會(huì)提高，數(shù)控的功能會(huì)有更大的提高，因此除了有特殊要求的系統(tǒng)外，中小型計(jì)算機(jī)數(shù)控均可用微型計(jì)算機(jī)數(shù)控來代替。 概述 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展 從數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展看數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，大概分為以下幾個(gè)階段： 第一階段 1952年至 1970年，這一階段的數(shù)控系統(tǒng)采用由硬件電路組成的專用計(jì)算機(jī)裝置，這種數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)歷三個(gè)時(shí)代，即電子管、晶體管和小規(guī)模集成電路時(shí)代。在計(jì)算機(jī)數(shù)控中，譯碼之前，先將零件程序存放在緩沖器里。高檔型數(shù)控系統(tǒng)，一般用于多軸車削中心、多軸銑削中心、自動(dòng)生產(chǎn)線的多軸控制、柔性加工單元、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)等。因而半閉環(huán)控制系統(tǒng)的精度低于閉環(huán)系統(tǒng)。 圖 1 5 開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)的示意圖 工作臺(tái) 齒輪副 步進(jìn)電動(dòng)機(jī) 步進(jìn)電動(dòng)機(jī) 功率放大器 進(jìn)給 脈沖 數(shù)控 裝置 概述 （ 2）閉環(huán)控制系統(tǒng) 圖 1 6 閉環(huán)控制系統(tǒng)的示意圖 工作臺(tái) 齒輪副 步進(jìn)電動(dòng)機(jī) 伺服放大器 數(shù)控 裝置 位 置 檢測裝置 反饋脈沖 概述 閉環(huán)控制系統(tǒng)是指在機(jī)床的運(yùn)動(dòng)部件上安裝位置測量裝置（位置測量裝置有光柵、感應(yīng)同步器和磁柵等），如圖 16所示。 概述 ： （ 1）開環(huán)控制數(shù)控機(jī)床 這類數(shù)控機(jī)床沒有檢測反饋裝置，數(shù)控裝置發(fā)出的指令信號流程是單向的，其精度主要決定于驅(qū)動(dòng)元件和伺服電機(jī)的性能，開環(huán)數(shù)控機(jī)床所用的電動(dòng)機(jī)主要是步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。這類數(shù)控機(jī)床主要有數(shù)控鉆床、數(shù)控坐標(biāo)鏜床、數(shù)控沖床、數(shù)控點(diǎn)焊機(jī)、數(shù)控折彎機(jī)和數(shù)控測量機(jī)等。強(qiáng)電線路不能與低壓下工作的控制電路或弱電線路直接連接，只有通過斷路器、中間繼電器等器件，轉(zhuǎn)換成直流低電壓下工作的觸點(diǎn)的開合動(dòng)作，才能成為繼電器邏輯電路和 PLC可接收的電信號，反之亦然。 概述 根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)《 ISO4336— 1981（ E） 機(jī)床數(shù)字控制 — 數(shù)控裝置和數(shù)控機(jī)床電氣設(shè)備之間的接口規(guī)范》的規(guī)定，接口分為四類。 概述 從數(shù)控機(jī)床最終要完成的任務(wù)看，主要有以下三個(gè)方面內(nèi)容：