計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)(2)-文庫吧資料
2025-05-18 16:15本頁面
【正文】 PU） PLC功能 模塊（ CPU） 位置控制 模塊（ CPU） 主軸控 制模塊 總線 共享存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)框圖 插補(bǔ) （ CPU2） 來自機(jī)床的 控 制 信 號(hào) 輸?shù)綑C(jī)床的 控 制 信 號(hào) 軸控制 （ CPU3） I/O CPU1 CRT （ CPU4） 共 享 存儲(chǔ)器 ? ⑴ 紙帶的光電閱讀機(jī)接口 ? ⑵輸入 /輸出（ I/O）接口 ? ①進(jìn)行必要的信號(hào)隔離 ? ②進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換和功率放大 ? ③數(shù) /模和模 /數(shù)轉(zhuǎn)換 ? ⑶通信接口 ? 軟件與硬件在實(shí)現(xiàn)各種功能的特點(diǎn)和關(guān)系 ? 關(guān)系： 從理論上講 ， 硬件能完成的功能也可以用軟件來完成 。由專門的多端口控制邏輯電路解決訪問的沖突問題。 ⑶ 多微處理器的 CNC結(jié)構(gòu) ? 共享總線結(jié)構(gòu) ? 在共享總線結(jié)構(gòu)中，將各功能模塊插在配有總線插座的機(jī)框內(nèi)，由系統(tǒng)總線把各個(gè)模塊有效地連接在一起，按照要求交換各種控制指令和數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)各種預(yù)定的功能。 CNC ?⑴ 多微處理器 CNC的優(yōu)點(diǎn) ?① 較高的性價(jià)比； ?② 適應(yīng)能力強(qiáng)； ?③ 可靠性高； ?④ 易于組織規(guī)?；a(chǎn)。 ? ⑵ 微處理器通過總線與存儲(chǔ)器、輸入 /輸出控制等接口電路相連，構(gòu)成 CNC裝置。 ? 單微處理器 CNC的結(jié)構(gòu)是以微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，微處理器和三總線結(jié)構(gòu)、I/O接口、存儲(chǔ)器、串行接口和各種顯示器接口等；另外還包括了機(jī)床的控制部分。 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)器人測量機(jī) .. . CNC ? 單微處理器的 CNC是指系統(tǒng)只有一個(gè)微處理器作為核心，這個(gè) CPU通過總線連接存儲(chǔ)器和各種接口，采用集中控制、分時(shí)處理的方法來完成諸如輸入 /輸出、插補(bǔ)計(jì)算、伺服控制等各種任務(wù)。 13．程序編制功能 ? 手工編程 ? 背景（后臺(tái)）編程 ? 自動(dòng)編程 ? 利用 CAM系統(tǒng)，可以在線完成和修改零件的三維模型圖設(shè)計(jì)，并可以通過網(wǎng)絡(luò)直接傳給機(jī)床進(jìn)行加工。 12．輸入、輸出和通信功能 ? 通訊功能 ? —— CNC與外界進(jìn)行信息和數(shù)據(jù)交換的功能。 11．自診斷功能 ? 自診斷功能 ? —— CNC自動(dòng)實(shí)現(xiàn)故障預(yù)報(bào)和故障定位的功能。 ? 非線性誤差補(bǔ)償功能： 對諸如熱變形 、 靜態(tài)彈性變形 、 空間誤差以及由刀具磨損所引起的加工誤差等 ，采用 AI、 專家系統(tǒng)等新技術(shù)進(jìn)行建模 ， 利用模型實(shí)施在線補(bǔ)償 。 9．補(bǔ)償功能 ? 補(bǔ)償功能 ? 刀具半徑和長度補(bǔ)償功能： 實(shí)現(xiàn)按零件輪廓編制的程序控制刀具中心軌跡的功能 。 8．輔助功能 (M功能 ) ? 輔助功能（ M功能） ?—— 用于指令機(jī)床輔助操作的功能。 7．刀具功能及工作臺(tái)分度功能 ? 刀具管理功能 ? ——實(shí)現(xiàn)對刀具幾何尺寸和壽命的管理功能。 ? C軸控制 ——主軸周向任意位置控制的功能。 ? 恒線速度控制 ——刀具切削點(diǎn)的切削速度為恒速的控制功能 。 6．主軸的轉(zhuǎn)速功能 ? 主軸功能 ? —— 數(shù)控系統(tǒng)的主軸的控制功能 。 ? 快速進(jìn)給速度 —— 一般為進(jìn)給速度的最高速度 ， 它通過參數(shù)設(shè)定 ， 用 G00指令執(zhí)行快速 。 ? 進(jìn)給速度 —— 控制刀具相對工件的運(yùn)動(dòng)速度 ， 單位為 mm/min。 4．固定循環(huán)加工功能 ? 固定循環(huán)功能 ? —— 固定循環(huán)功能 是數(shù)控系統(tǒng)實(shí)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。 如：基本移動(dòng) 、 程序暫停 、 平面選擇 、 坐標(biāo)設(shè)定 、 刀具補(bǔ)償 、 基準(zhǔn)點(diǎn)返回和固定循環(huán)等 。 ? 聯(lián)動(dòng)控制軸數(shù)越多， CNC系統(tǒng)就越復(fù)雜，編程也越困難。 1．對軸數(shù)的控制功能 ? 控制功能 ? —— CNC能 控制 和能 聯(lián)動(dòng)控制 的進(jìn)給軸數(shù)。數(shù)控裝置的功能包括基本功能和選擇功能。 CNC裝置的組成 CNC的硬件系統(tǒng)組成框圖 CPU ROM RAM IN接口 OUT接口 閱讀機(jī) 接口 MDI/CRT 接口 位置 控制 其它 接口 總線 CNC的軟件系統(tǒng)組成框圖 系統(tǒng)軟件 管理軟件 程 序 輸 入 輸 出 顯 示 診 斷 控制軟件 刀 具 補(bǔ) 償 速 度 控 制 插 補(bǔ) 運(yùn) 算 位 置 控 制 譯 碼 三、 CNC的工作過程 ? 工作過程 就是指在硬件的支持下，軟件完成控制功能的過程。 ? 硬件是基礎(chǔ)，軟件是靈魂。 它們二者是相互支持，不可分割的。 CNC數(shù)控機(jī)床的組成框圖 加工程序 輸入 /輸出 設(shè)備 C N C 裝 置 可編程 控制器 主軸驅(qū) 動(dòng)裝置 進(jìn)給驅(qū) 動(dòng)裝置 機(jī) 床 機(jī)床 I/O 電路和裝置測量裝置主軸驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置主軸伺服單元進(jìn)給伺服單元計(jì)算機(jī)數(shù) 控裝 置操作面板 PL C計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)機(jī) 床輔助控制機(jī)構(gòu)進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)鍵盤輸入輸出設(shè)備 CNC數(shù)控機(jī)床的組成 二、 CNC的組成 ? 從自動(dòng)控制的角度來看， CNC系統(tǒng)是一種位置（軌跡）、速度（還包括電流）控制系統(tǒng)，其本質(zhì)上是以多執(zhí)行部件 (各運(yùn)動(dòng)軸 )的位移量、速度為控制對象并使其協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)的自動(dòng)控制系統(tǒng)，是一種配有專用操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。 第二章 計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng) ? 第一節(jié) 概 述 ? 第二節(jié) CNC的結(jié)構(gòu) ? 第三節(jié) CNC的信息處理過程 ? 第四節(jié) PLC與數(shù)控機(jī)床的輔助功能 ? 思考題 ? 第五節(jié) FANUC數(shù)控系統(tǒng)
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