【正文】 A、裝在電機(jī)軸上 B、裝在執(zhí)行部件上 C、裝在傳動(dòng)絲桿上 選擇題可以任意選做五題 5. 世界上第一臺(tái) NC銑床是 __年在美國(guó)研制成功。 數(shù)字積分法具有運(yùn)算速度快、脈沖分配均勻，可實(shí)現(xiàn)一次、二次及高次曲線插補(bǔ)， 最大優(yōu)點(diǎn) 是易于實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)擴(kuò)展，每一坐標(biāo)是一個(gè)模塊，幾個(gè)相同模塊的組合就可以得到 多坐標(biāo)聯(lián)動(dòng) 數(shù)控系統(tǒng)。 P(xi,yi) F0 F0 E(xe,ye) y o x 0?? eiie yxyx 0??eiie yxyx eeii yxy ?0?? eiie yxyx exyxy eii ?eiiei yxyxF ??eeiixyxy ?直線上 直線上方 直線下方 偏差判別函數(shù) ????????點(diǎn)在直線下方點(diǎn)在直線上方點(diǎn)在直線上000第一拍 偏差判別 ?逐點(diǎn)比較法直線插補(bǔ)算法分析（第 Ⅰ 象限） 以第一象限直線為例，假定直線 OE起點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，終點(diǎn) E的坐標(biāo)為 ( , )， P( , )為加工點(diǎn)。 粗插補(bǔ) 精插補(bǔ) 這一步相當(dāng)于對(duì)斜線的脈沖增量插補(bǔ)。 實(shí)現(xiàn)插補(bǔ)原理可以采用不同的計(jì)算方法： 插補(bǔ)算法 CNC系統(tǒng)一般都具有 直線插補(bǔ) 和 圓弧插補(bǔ) 兩種基本插補(bǔ)類型 。 圖 244 內(nèi)裝型 PLC的 CNC框圖 P39 從屬于 CNC裝置，實(shí)際上是 CNC裝置帶有 PLC功能。 過程 （ 1）設(shè)置刀具半徑補(bǔ)償值 程序啟動(dòng)前，在 CNC刀具補(bǔ)償參數(shù)區(qū)內(nèi)設(shè)置補(bǔ)償值。 補(bǔ)償分類： 半徑補(bǔ)償、長(zhǎng)度補(bǔ)償 2. 加工中心：一個(gè)重要組成部分就是自動(dòng)換刀裝置，在一次加工中使用多把長(zhǎng)度不同的刀具，需要有刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償功能。 另外對(duì)機(jī)床允許的最低速度和最高速度的限制進(jìn)行判斷并處理。 并發(fā)處理和資源重疊流水線處理 （針對(duì)多資源的系統(tǒng)） 在多 CPU結(jié)構(gòu)的 CNC系統(tǒng)中，根據(jù)各任務(wù)之間的關(guān)聯(lián)程度，可采用以下兩種并行處理技術(shù)： ?若任務(wù)間的關(guān)聯(lián)程度不高，則可讓其分別在不同的 CPU上同時(shí)執(zhí)行 —— 并發(fā)處理； ?若任務(wù)間的關(guān)聯(lián)程度較高，即一個(gè)任務(wù)的輸出是另一個(gè)任務(wù)的輸入，則可采取流水處理的方法來實(shí)現(xiàn)并行處理。 共享總線結(jié)構(gòu)的 優(yōu)點(diǎn) : 共享總線結(jié)構(gòu)的 缺點(diǎn) : ? 總線是系統(tǒng)的“瓶頸”，一旦系統(tǒng)總線出現(xiàn)故障，將使整個(gè)系統(tǒng)受到影響； ? 由于各主模塊使用總線時(shí)會(huì)引起“競(jìng)爭(zhēng)”，使用總線要經(jīng)仲裁，使信息傳輸效率降低。 CNC的軟件結(jié)構(gòu)一般也分為兩大類：一類是 前后臺(tái)型 ；另一類為 中斷型 。 （ 若把硬件比作軀體 ， 軟件就是靈魂 。 （ 1）共享總線結(jié)構(gòu) FANUC BUS 操作面板 圖形顯示 模塊 (CPU) 通信模塊 (CPU) 自動(dòng)編程模塊 (CPU) 主存儲(chǔ) 器模塊 插補(bǔ)模塊 (CPU) PLC模塊 (CPU) 位置控制模塊 (CPU) 主軸控 制模塊 CRT/MDI I/O單元 伺服驅(qū)動(dòng)單元 主軸單元 總線將各模塊連在一起，按要求傳遞信號(hào)，實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能。 插補(bǔ) 位控 鍵盤 中斷 優(yōu)先級(jí) 從高 到低 a) 循環(huán)輪流 b) 中斷優(yōu)先級(jí) 各任務(wù)使用 CPU是采用 循環(huán)輪流 和 中斷優(yōu)先 相結(jié)合的形式來實(shí)現(xiàn)的。 刀具半徑、長(zhǎng)度補(bǔ)償是把零件輪廓軌跡轉(zhuǎn)化成刀具刀位點(diǎn)的軌跡，編程員只需按零件輪廓軌跡編程，減輕了工作量。 嚴(yán)格講，是刀位點(diǎn) 刀位點(diǎn) O 由于銑刀總有一定的半徑，刀具中心的運(yùn)動(dòng)軌跡與零件的輪廓總存在偏移量 r。 Q(xq,zq) a) G41 左刀補(bǔ) b) G42 右刀補(bǔ) 圖 237 刀具補(bǔ)償方向 P36 刀具半徑補(bǔ)償 反之，當(dāng)?shù)毒咛幱谳喞斑M(jìn)方向的右側(cè)時(shí)稱為 右刀補(bǔ) ，用G42表示，如圖 237所示。 PLC的最大特點(diǎn)： 其輸入輸出量之間的邏輯關(guān)系由程序決定，是一種柔性的邏輯控制裝置。 這種方式就是“插補(bǔ)”。 數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ) （又稱數(shù)字增量插補(bǔ)、時(shí)間標(biāo)量插補(bǔ)） 代表：時(shí)間分割法 數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)采用時(shí)間分割的思想，根據(jù)編程的進(jìn)給速度，將輪廓曲線分割為插補(bǔ)周期的進(jìn)給段 (輪廓步長(zhǎng) )，即用弦線或割線逼近輪廓軌跡。 第四、 終點(diǎn)判別 判別是否到達(dá)程序規(guī)定的加工終點(diǎn)，若到達(dá)終點(diǎn)則停止插補(bǔ)；否則根據(jù)新偏差判別結(jié)果，實(shí)行新的坐標(biāo)進(jìn)給 。 順圓 各象限插補(bǔ)進(jìn)給方向 ， 遠(yuǎn)離原點(diǎn)坐標(biāo)值加一 ， 接近原點(diǎn)坐標(biāo)值減一 。 A、僅控制刀具相對(duì)于工件的定位點(diǎn)坐標(biāo)，不規(guī)定刀具的 運(yùn)動(dòng)軌跡。 A、零件輪廓的軌跡 B、刀具中心的軌跡 C、工件運(yùn)動(dòng)的軌跡 8. 在采用刀具半徑補(bǔ)償功能加工零件的外輪廓，應(yīng)采用 ( )。 數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ) 沒有詳講的內(nèi)容，鼓勵(lì)大家自學(xué)！ 采用時(shí)間分割插補(bǔ)算法：每經(jīng)過一個(gè)單位時(shí)間就進(jìn)行一次插補(bǔ)運(yùn)算。 O E（ Xe， Ye） Pi （ Xi， Yi） 同理 ,當(dāng) Fi0， 即加工點(diǎn) Pi在 OE直線下方時(shí)， 新點(diǎn) Pi+1的坐標(biāo)： Xi+1= Xi Yi+1= Yi + 1 新的偏差 ： = Xe Yi +1 — Xi +1 Ye = Xe ( Yi + 1 ) —Xi Ye = (Xe Yi — Xi Ye ) +Xe = Fi + Xe y x 為逼近給定的理想輪廓直線，應(yīng)從加工點(diǎn) 向 +Y方向進(jìn)給一步 ，設(shè)坐標(biāo)單位為脈沖當(dāng)量，則： Pi+1 （ Xi+1， Yi+1） eiiei yxyxF ??Fi +1 遞推公式 新加工點(diǎn)的偏差值可以用前一點(diǎn)的偏差值遞推出來，即下一點(diǎn)的偏差可由當(dāng)前點(diǎn)的偏差計(jì)算出來。 插補(bǔ)程序運(yùn)行時(shí)間已不再是限制進(jìn)給速度的主要因素 ；其進(jìn)給速度的上限將取決于要求的圓弧弦線誤差和伺服系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性。 （ 1）每當(dāng)插補(bǔ)結(jié)束，數(shù)控裝置向各運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)軸輸出基準(zhǔn)脈沖序列。 模塊化，易于擴(kuò)展。 起刀點(diǎn) 刀具半徑補(bǔ)償在直線運(yùn)動(dòng)中建立 在該段程序中，動(dòng)作指令只能用 G00或 G01。 4. 銑刀主要是刀具半徑補(bǔ)償； 鉆頭只需長(zhǎng)度補(bǔ)償； 車刀需要兩坐標(biāo)長(zhǎng)度補(bǔ)償和刀具半徑補(bǔ)償。 4. 插補(bǔ)和位置控制 P20 ? 插補(bǔ)是在一條給定起點(diǎn)、終點(diǎn)和形狀的曲線上進(jìn)行 “ 數(shù)據(jù)點(diǎn)的密化 ”。 （ 2）前后臺(tái)型軟件結(jié)構(gòu) 該結(jié)構(gòu)模式將 CNC系統(tǒng)軟件劃分成兩部分： 前臺(tái)程序 : 主要完成插補(bǔ)運(yùn)算、位置控制、故障診斷等實(shí)時(shí)性很強(qiáng)的任務(wù)，它是一個(gè)實(shí)時(shí)中斷服務(wù)程序。 P17 顯示 CPU 鍵盤 中央 CPU 插補(bǔ) CPU 通訊接口 CRT/LED 并 行 接 口 反饋脈沖和處理 ROM ROM RAM/ROM RAM RAM 模擬量輸出 機(jī)床接口 反饋信號(hào)接口 … … 圖 24 共享存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu) CNC硬件結(jié)構(gòu) 多端口存儲(chǔ)器 多端口存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)較復(fù)雜，對(duì)兩個(gè)以上的主模塊，會(huì)因爭(zhēng)用存儲(chǔ)器而造成存儲(chǔ)器傳輸信息的阻塞。 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) ... 自從 20世紀(jì) 70年代開始，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置從硬件結(jié)構(gòu)上發(fā)生了一系列的變化， 但它的組成原理基本相似 ，如圖 22。 數(shù)控裝置的基本結(jié)構(gòu)與工作原理 整個(gè)數(shù)控機(jī)床的功能強(qiáng)弱主要取決于數(shù)控裝置。 P17 （ 1）運(yùn)算速度快，性價(jià)比高； （ 2） 采用模塊化技術(shù) ，適應(yīng)性強(qiáng)，擴(kuò)展容易； （ 3）可靠性高； （ 4）硬件易于規(guī)模生產(chǎn)。 任務(wù)