【正文】 有些鍵采用直接式，一個(gè)鍵用一根線。 CNC開發(fā)時(shí)只需將液晶顯示器的設(shè)置進(jìn)行初始化，按協(xié)議傳遞相應(yīng)的信息即可。 圖形液晶顯示器是一種點(diǎn)陣式的液晶顯示器。 CRT顯示器是以顯像管為顯示器輸出。在明亮的車間內(nèi)，觀察字符有些吃力。用液晶作顯示器，電腦部分做成密封形式，粉塵等很難進(jìn)入內(nèi)部，可靠性大大增加，做到免維修。通常 LED顯示器一排由 8位以上組成，最左邊一位用“米”字管，可顯示幾個(gè)字母，其余 7位用 8段數(shù)碼管（含小數(shù)點(diǎn)）組成。顯示器的檔次高低雖然幾乎不影響到 CNC的加工精度及功能，但能對(duì)操作者帶來一些方便，也襯托了整個(gè)數(shù)控系統(tǒng)的檔次。如圖 54所示。隨機(jī)中斷通常 為反饋量引起的外部中斷。如兩次中斷的時(shí)間間隔等。此結(jié)構(gòu)框圖只是反映了前后臺(tái)型軟件的基本思路。前臺(tái)程序?yàn)橹袛喾?wù)程序。 數(shù)控技術(shù)操作手冊(cè) 32 軟件功能及組成 軟件的形式比硬件要多，但比較典型的為前后型和中斷型。 多 CPU結(jié)構(gòu)中， CPU之間 的通訊根據(jù)實(shí)際需要和量串行。 (3) 從 CPU（ II）板 其給定是主 CPU板的輸出，誤差計(jì)算是通過給定與反饋量之差求得。 多 CAN結(jié)構(gòu)的一般形式如圖 43所示，下面分別介紹如下： 顯 示 器從 C P U ( 1 ) 板P L C從 C P U（ 2 ） 板從 C P U（ 3 ） 板位 控 數(shù) 控單 元鍵 盤 板主 C P U 板反 饋 板 圖 43 多 CPU硬件結(jié)構(gòu) (1) 主 CPU板 主要是完成系統(tǒng)的管理及實(shí)時(shí)插補(bǔ)運(yùn)算，它是整個(gè)數(shù)控裝置的核心，對(duì)于不同檔次的 CNC，其插補(bǔ)形式多可以在這里逐步深入 進(jìn)行。 多 CPU 結(jié)構(gòu) 多 CPU主要根據(jù)各部分的工 作特征而設(shè)計(jì)成多個(gè) CPU控制。 （ 8）位換單元是進(jìn)給電機(jī)的驅(qū)動(dòng)部件。 （ 4） RAM、 ROM為 CNC的系統(tǒng)組件。 數(shù)控技術(shù)操作手冊(cè) 30 輸 入接 口輸 出接 口通 信接 口串 行接 口顯 示接 口鍵 盤接 口輔 助 輸出 接 口C P U總線驅(qū)動(dòng)R O M R A MP C （ 或 p c 接 口 ）位 控單 元位 控單 元位 控單 元主 軸輸 出速 度單 元速 度單 元速 度單 元速 度單 元M M M MX Y Z 主 軸M S TD / AD / AD / A D / A圖 42 單微機(jī)處理器 結(jié)構(gòu) CNC框圖 （ 2）顯示、鍵盤是 CNC人機(jī)對(duì)話的基本部件。 硬件和軟件的結(jié)合才能真正構(gòu)成 CNC裝置 ，才能發(fā)展 CNC的各項(xiàng)功能。 8） 反饋傳感器 ID、 執(zhí)行電機(jī) 、反饋鏈、刀架機(jī)械手、主軸均不屬數(shù)控裝置的范圍。 機(jī) 內(nèi) P L C 板顯 示 器計(jì) 算 機(jī) 板鍵 盤 板I / O 板反 饋 板通 信 口刀 架 控 制伺 服 單 元變 頻 器機(jī) 械 手刀 架進(jìn) 給 電 機(jī)反 饋 元 件主 軸 電 機(jī) 數(shù)控技術(shù)操作手冊(cè) 29 圖 41 數(shù)控裝置的基本組成 6）通訊口為數(shù)控裝置聯(lián)系及傳送加工程序， 同時(shí)也滿足 DNC和 FMS的要求。開關(guān)為功能開關(guān)，用于轉(zhuǎn)換數(shù)控裝置的工作狀態(tài)。通常是由高速 CPU組成的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或由多 CPU構(gòu)成的分布式系統(tǒng)。 數(shù)控技術(shù)操作手冊(cè) 28 CNC 數(shù)控 裝置工作過程 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 51。 、反饋控制功能。 C隨著 CNC的發(fā)展，這些加工指令代碼越來越多。 它是借助于微機(jī)結(jié)合必要的硬件構(gòu)成的裝置。 N010 G92 X55 Z47 N020 G00 X4 Z34 S630 M03 T11 M08 N030 G01 X10 Z31 F15 N040 X10 Z17 N050 X14 Z17 N060 G01 X16 Z16 N070 G01 X16 Z4 N080 G02 X24 Z0 I8 I0 N090 G00 X55 T11 M05 N100 M02 3 21 54 5 度4 5 度R 42 4 1 61 0A 圖 33 數(shù)控車削零件輪廓圖 實(shí)例 2：銑加工編程實(shí)例 如圖 34所示，坯件加工前已有 5mm 深、 25mm 寬、 65mm 長(zhǎng)的長(zhǎng)槽，現(xiàn)編程將槽周邊精銑一邊，使長(zhǎng)槽寬 30mm，長(zhǎng) 70mm，深 5mm 不變，如圖所示。 5. 輔助功能 M 指令 數(shù)控技術(shù)操作手冊(cè) 25 該指令有 M00～ M99 共計(jì) 100 種，也有有續(xù)效指令與非續(xù)效指令之分。 直接指定法：即 F 后跟的數(shù)字就是進(jìn)給速度的大 小 3. 主軸控制 M指令及速度 S指令 該指令是也是續(xù)效代碼，用來指定主軸轉(zhuǎn)速，用 S和它后繼的 2～ 4位數(shù)字表示（如表 33）。 6.*號(hào)表示功能僅在所出現(xiàn)的程序段內(nèi)有效。 ，則 G43 到 G52 可指定作其它用途。 1． 數(shù)控程序的指令代碼 零件程序所用的代碼，主要有準(zhǔn)備 功能 G 指令、進(jìn)給功能 F指令、主軸速度S指令、刀具功能 T指令、輔助功能 M指令。其中，數(shù)控加工所用的信息代買（如字母、數(shù)字和符號(hào)）代表數(shù)控加工的二進(jìn)制數(shù)編碼，可用紙帶上的一行孔來表示。 對(duì)于幾何形狀復(fù)雜，尤其是需用三軸以上聯(lián)動(dòng)加工 的空間曲面組成的零件，編程時(shí)數(shù)值計(jì)算繁瑣，需較多時(shí)間，且易出錯(cuò)，程序校驗(yàn)困難，用手工編程難以完成，這時(shí)需要提高數(shù)控機(jī)床的利用率，有效地去解決各種模具及復(fù)雜零件的加工問題。也可實(shí)現(xiàn)刀具軌跡動(dòng)態(tài)模擬顯示，便利于檢查和修改程序，對(duì)調(diào)試和加工帶來了極大的 方便。數(shù)字積分法的優(yōu)點(diǎn)是，易于實(shí)現(xiàn)多坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)，較容易地實(shí)現(xiàn)二次曲線、高次曲線的插補(bǔ)，并具有運(yùn)算速度快，應(yīng)用廣泛等特點(diǎn)。253。 F≥ 0時(shí)，進(jìn)給都是沿 X軸，不管是＋ X向還是－ X向， X的絕對(duì)值增大； F0時(shí)，進(jìn)給都是沿 Y軸，不論＋ Y向還是－ Y向， Y的絕對(duì)值增大。 ‰ 四象限直線插補(bǔ) 假設(shè)有第三象限直線 OE′ （圖 36），起點(diǎn)坐標(biāo)在原點(diǎn) O，終點(diǎn)坐標(biāo)為 E′（－ Xe，－ Ye），在第一象限有一條和它對(duì)稱于原點(diǎn)的直線，其終點(diǎn)坐標(biāo)為 E數(shù)控技術(shù)操作手冊(cè) 14 （ Xe， Ye），按第一 象限直線進(jìn)行插補(bǔ)時(shí)，從 O點(diǎn)開始把沿 X軸正向進(jìn)給改為 X軸負(fù)向進(jìn)給，沿 Y軸正向改為 Y軸負(fù)向進(jìn)給，這時(shí)實(shí)際插補(bǔ)出的就是第三象限直線，其偏差計(jì)算公式與第一象限直線的偏差計(jì)算公式相同，僅僅是進(jìn)給方向不同，輸出驅(qū)動(dòng)，應(yīng)使 X和 Y軸電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)。 (4) 終點(diǎn)判別 用來確定加工點(diǎn)是否到達(dá)終點(diǎn)。下面推導(dǎo)其遞推公式。 對(duì)第一象限直線 oA 從起點(diǎn) ( 即坐標(biāo)原點(diǎn) ) 出發(fā)，當(dāng) F 0 時(shí)， +x 向走一步；當(dāng) F0 時(shí)， y 向走一步。 o(0 ， 0) ，終點(diǎn)坐標(biāo)為， A( ) ， P( ) 為加工點(diǎn)。 Step 3： 新偏差計(jì)算是刀具進(jìn)給一步后，計(jì)算新的加工點(diǎn)與規(guī)定輪 廓之間的新偏差，作為下一步偏差的判斷依據(jù)。這樣就能得出一個(gè)非常接近規(guī)定圖形的軌跡，最大偏差不超過一個(gè)脈沖當(dāng)量。 兩種插補(bǔ)的定義 ? 基準(zhǔn)脈沖插補(bǔ)又稱脈沖增量插補(bǔ)，這類插補(bǔ)算法是以脈沖形式輸出，每插補(bǔ)運(yùn)算一次，最多給每一軸一個(gè)進(jìn)給脈沖。 插補(bǔ)的概念 在數(shù) 控加工中，一般已知運(yùn)動(dòng)軌跡的起始點(diǎn)坐標(biāo)、終點(diǎn)坐標(biāo)和曲線方程，但如何用數(shù)控技術(shù)加工零件呢？數(shù)控機(jī)床就可以利用以上的信息實(shí)現(xiàn)加工輪廓的動(dòng)作，其中最主要的是運(yùn)用到插補(bǔ)運(yùn)算。與微電子及相關(guān)技術(shù)的結(jié)合，特別是微處理器技術(shù)，數(shù)控技術(shù)不斷地展現(xiàn)它的社會(huì)重要性、經(jīng)濟(jì)推動(dòng)性、產(chǎn)業(yè)多元化性。現(xiàn)代組合機(jī)床采用數(shù)控進(jìn)給伺服系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)動(dòng)力頭帶有多軸箱的軸向進(jìn) 給進(jìn)行鉆鏜加工，它也可算是一種直線控制數(shù)控機(jī)床。點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床的數(shù)控裝置稱為點(diǎn)位數(shù)控裝置。 載 體 信 息解 讀 器 存 儲(chǔ) 器電 動(dòng) 機(jī) 驅(qū) 動(dòng) 單 元輸 出 電 路運(yùn) 算 器電 動(dòng) 機(jī)機(jī) 床比 較 器位 置 傳 感 器C N C 裝 置 圖 133 閉環(huán)控制系統(tǒng) 按控制運(yùn)動(dòng)軌跡分類 ※點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床 位置的精確定位，在移動(dòng)和定位過程中不進(jìn)行任何加工。加工中心機(jī)床可以有效地避免由于工件多次安裝造成的定位誤差，減少了機(jī)床的臺(tái)數(shù)和占地 ※特種加工類數(shù)控機(jī)床 除了切 削加工數(shù)控機(jī)床以外，數(shù)控技術(shù)也大量用于數(shù)控電火花線切割機(jī)床、數(shù)控電火花成型機(jī)床、數(shù)控等離子弧切割機(jī)床、數(shù)控火焰切割機(jī)床以及數(shù)控激光加工機(jī)床等。盡管這些數(shù)控機(jī)床在加工工藝方法上存在很大差別，具體的控制方式也各不相同，但機(jī)床的動(dòng)作和運(yùn)動(dòng)都是數(shù)字化控制的，具有 較高的生產(chǎn)率和自動(dòng)化程度。 ? 位置反饋系統(tǒng) 位置反饋系統(tǒng)的作用是將機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件的實(shí)際位置信息反饋給 CNC裝置 。加工程序存放在軟、硬磁盤等程序載體中，通過數(shù)控機(jī)床的輸入裝置，將加工程序信息讀入 CNC裝置中。增加了電子設(shè)備的維 護(hù)。 4) 構(gòu)形式模塊化。 2) 具有較高的生產(chǎn)效率。 數(shù)控技術(shù)操作手冊(cè) 2 目錄 第一章 緒論 .................................................................................................................... 3 數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn) ................................................................................................... 3 數(shù)控機(jī)床的組成 .................................................................