工學數(shù)控技術ppt課件(完整版)
【正文】 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 .. .PLC 操作系統(tǒng) 管理軟件 控制軟件 零 件 程 序 管 理 顯 示 處 理 人 機 交 互 位 置 控 制 輸 入 輸 出 管 理 插 補 運 算 故 障 診 斷 處 理 速 度 處 理 機 床 輸 入 輸 出 編 譯 處 理 主 軸 控 制 刀 具 半 徑 補 償 ... ... 圖 32 CNC 軟件系統(tǒng)功能框圖 CNC裝置的軟件結構 輸 入 預處理 位置檢測 插補運算 位置控制 速度控制 伺服電機 程序 硬件 硬件 硬件 硬件 硬件 軟件 軟件 軟件 軟件 軟件和硬件的功能界面 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ ?軟硬件功能界面劃分的準則：系統(tǒng)的性能價格比 硬件處理速度快；軟件設計靈活 1. 具有靈活性和通用性 2. 數(shù)控功能豐富 3. 可靠性高、使用維護方便 4. 易于實現(xiàn)機電一體化 二 . CNC裝置的特點 指滿足用戶操作和機床控制要求的方法和手段 ?基本功能 ——數(shù)控系統(tǒng)基本配置的必備功能 。 ?選擇功能 ——用戶可根據(jù)實際要求選擇的功能 。 8. 字符圖形顯示功能 9. 自診斷功能 基本功能 —— 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 選擇功能 四、 CNC系統(tǒng)的工作過程 信息輸入 譯碼 刀具補償 加工速度處理 插補 位置控制 I/O處理 顯示 診斷 ? 單機系統(tǒng) 整個 CNC裝置只有一個 CPU， 它集中控制和管理整個系統(tǒng)資源 ， 通過分時處理的方式來實現(xiàn)各種 NC功能 。 三種層次的開放： CNC系統(tǒng)的開放、用戶操作界面的開放、 CNC內核開放 將由零件加工程序表達的加工信息 ， 變換成各進給軸的位移指令 、 主軸轉速指令和輔助動作指令 ， 控制加工設備的軌跡運動和邏輯動作 ， 加工出符合要求的零件 。 中斷型軟件系統(tǒng)結構圖 0級初始化程序 中斷管理系統(tǒng)（硬件 + 軟件） 1級中斷服務程序 2 級中斷服務程序 3 級中斷服務程序 7級中斷服務程序 …… …… …… 優(yōu)先級 主要功能 中斷源 0 初始化 開機后進入 1 CRT顯示， ROM奇偶校驗 由初始化程序進入 2 工作方式選擇及預處理 16ms軟件定時 3 PLC控制， M、 S、 T處理 16ms軟件定時 4 參數(shù)、變量、數(shù)據(jù)存儲器控制 硬件 DMA 5 插補運算，位置控制，補償 8ms軟件定時 6 監(jiān)控和急停信號，定時 5 2ms硬件時鐘 7 ARS鍵盤輸入及 RS232C輸入 硬件隨機 8 紙帶閱讀機 硬件隨機 9 報警 串行傳送報警 10 RAM校驗，電源斷開 硬件，非屏幕中斷 中斷程序的優(yōu)先級及其功能 CNC裝置的插補原理 一、 插補的概念 ? 插補 (Interpolation)原理 ： 根據(jù)給定進給速度和給定輪廓線形的要求，在輪廓的已知點之間，確定一些中間點的方法 ?插補算法：對應于每種插補方法 (原理 )的各種算法。 Fi＝ 0 在直線上， +X向輸出一步 。寫出插補計算的步驟；并繪出插補軌跡。 推廣 : 練習： 設 Ⅰ 象限順時針圓弧 AB， A（ 0， 7）， B（ 7， 0）。 59 510 ? 刀補建立 ? 刀補進行 ? 刀補撤銷。 5. C刀補的轉接形式和過渡方式 ? 轉接形式 在一般的 CNC裝置中，均有圓弧和直線插補兩種功能。 在兩段 刀具中心軌跡之間插入一段直線的過渡方式。則計算出 f點的坐標值，由于是內側加工， 須進行過切判別，若過切 則報警，并停止輸出，否則輸 出直線段 ef。由于是刀補撤消段，則計算出 g、 h點的坐標值，然后輸出直線段fg、 gh、 hE。 ? 讀入 AB， 因為 ∠ OAB＜ 90o，且又是右刀補（ G42）， 判斷過渡形式是插入型。 轉接情況： ? 直線與直線 ? 圓弧與直線 ? 直線與圓弧 ? 圓弧與圓弧 α 刀具中心軌跡 編程軌跡 非加工側 加工側 α 非加工側 編程軌跡 刀具中心軌跡 加工側 ?過渡方式 軌跡過渡時矢量夾角 α 的 定義： 指兩編
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