數(shù)控系統(tǒng)ppt課件(2)-展示頁(yè)
2025-05-09 18:24本頁(yè)面
【正文】 求選擇的功能。 CNC裝置的功能是指滿足用戶操作和機(jī)床控制要求的方法和手段。q 維護(hù)維修方便： 部分日常維護(hù)工作自動(dòng)進(jìn)行 (潤(rùn)滑，關(guān)鍵部件的定期檢查等 )，數(shù)控機(jī)床的自診斷功能，可迅速實(shí)現(xiàn)故障準(zhǔn)確定位。⒋ 使用維護(hù)方便q 操作使用方便： 用戶只需根據(jù)菜單的提示，便可進(jìn)行正確操作。q 許多功能由軟件實(shí)現(xiàn)，使硬件的數(shù)量減少。二 . CNC裝置的優(yōu)點(diǎn)⒉ 數(shù)控功能豐富q 插補(bǔ)功能： 二次曲線、樣條、空間曲面插補(bǔ)q 補(bǔ)償功能： 運(yùn)動(dòng)精度補(bǔ)償、隨機(jī)誤差補(bǔ)償、非線性誤差補(bǔ)償?shù)萹 人機(jī)對(duì)話功能： 加工的動(dòng)、靜態(tài)跟蹤顯示，高級(jí)人機(jī)對(duì)話窗口q 編程功能： G代碼、籃圖編程、部分自動(dòng)編程功能。q 具有靈活性和通用性q CNC裝置的功能大多由 軟件 實(shí)現(xiàn)，且軟硬件采用 模塊化 的結(jié)構(gòu)，使系統(tǒng)功能的修改、擴(kuò)充變得較為靈活。 CNC系統(tǒng)的硬件和軟件構(gòu)成了 CNC系統(tǒng)的系統(tǒng)平臺(tái)，如圖 33所示。其結(jié)構(gòu)框圖如圖 32所示。圖圖 31 CNC系統(tǒng)硬件的層次結(jié)構(gòu)系統(tǒng)硬件的層次結(jié)構(gòu)⒉ CNC系統(tǒng)軟件的功能結(jié)構(gòu) 從本質(zhì)特征來(lái)看， CNC系統(tǒng)軟件是具有 實(shí)時(shí)性 和 多任務(wù) 性的專用操作系統(tǒng)，從功能特征來(lái)看，該操作系統(tǒng)由CNC管理軟件 和 CNC控制軟件 兩部分組成。 從外部特征來(lái)看， CNC系統(tǒng)是由硬件（通用硬件和專用硬件）和軟件（專用）兩大部分組成的。第三章 計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)(CNC) 內(nèi)容提要 本章將詳細(xì)討論 CNC裝置的軟件硬件結(jié)構(gòu)；CNC裝置基本功能的原理及實(shí)現(xiàn)方法。 從自動(dòng)控制的角度來(lái)看， CNC系統(tǒng)是一種位置（軌跡）控制系統(tǒng)，其本質(zhì)上是以多執(zhí)行部件 (各運(yùn)動(dòng)軸 )的位移量為控制對(duì)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)。一 . CNC裝置的組成第一節(jié)第一節(jié) 概述概述⒈ CNC系統(tǒng)硬件的層次結(jié)構(gòu) 由 計(jì)算機(jī)基本系統(tǒng) 、 設(shè)備支持層 、 設(shè)備層 三部分組成。它是 CNC系統(tǒng)活的靈魂。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(jī)交互交互位置控制輸入輸出管理插補(bǔ)運(yùn)算故障診斷處理速度處理機(jī)床輸入輸出編譯處理主軸控制刀具半徑補(bǔ)償......⒊ . CNC硬件軟件的作用和相互關(guān)系 硬件是基礎(chǔ)，軟件是靈魂CNC裝置的系統(tǒng)軟件在系統(tǒng)硬件的支持下，合理地組織、管理整個(gè)系統(tǒng)的各項(xiàng)工作，實(shí)現(xiàn)各種數(shù)控功能，使數(shù)控機(jī)床按照操作者的要求，有條不紊地進(jìn)行加工。圖 33 CNC系統(tǒng)平臺(tái)硬件操作系統(tǒng)管理軟件應(yīng)用軟件 控制軟件數(shù)控加工程序 接 口被控設(shè)備 機(jī) 床 機(jī)器人 測(cè)量機(jī) ......v 該平臺(tái)有以下兩方面的含義：q 提供 CNC系統(tǒng)基本配置的必備功能；q 在平臺(tái)上可以根據(jù)用戶的要求進(jìn)行功能設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)。q CNC裝置其基本配置部分是通用的，不同的數(shù)控機(jī)床僅配置相應(yīng)的特定的功能模塊，以實(shí)現(xiàn)特定的控制功能。⒊ 可靠性高q CNC裝置采用集成度高的電子元件、芯片、采用 VLSI本身就是可靠性的保證。q 豐富的故障診斷及保護(hù)功能 (大多由軟件實(shí)現(xiàn) )，從而可使系統(tǒng)的故障發(fā)生的頻率和發(fā)生故障后的修復(fù)時(shí)間降低。q 編程方便： 具有多種編程的功能、程序自動(dòng)校驗(yàn)和模擬仿真功能。⒌ 易于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化 數(shù)控系統(tǒng)控制柜的體積?。ú捎糜?jì)算機(jī)，硬件數(shù)量減少；電子元件的集成度越來(lái)越高，硬件的不斷減小），使其與機(jī)床在物理上結(jié)合在一起成為可能，減少占地面積，方便操作。數(shù)控裝置的功能包括基本功能和選擇功能。三. CNC裝置的功能q 控制功能 —— CNC能 控制 和能 聯(lián)動(dòng)控制 的進(jìn)給軸數(shù)。? 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。 —— 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⒋ 進(jìn)給功能 —— 進(jìn)給速度的控制功能。q 同步進(jìn)給速度 —— 實(shí)現(xiàn)切削速度和進(jìn)給速度的同步，單位為 mm/r。⒌ 主軸功能 —— 數(shù)控系統(tǒng)的主軸的控制功能 。q 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。q 刀具幾何尺寸（半徑和長(zhǎng)度），供刀具補(bǔ)償功能使用；q 刀具壽命是指時(shí)間壽命，當(dāng)?shù)毒邏勖狡跁r(shí)， CNC系統(tǒng)將提示用戶更換刀具；q CNC系統(tǒng)都具有刀具號(hào)（ T） 管理功能，用于標(biāo)識(shí)刀庫(kù)中的刀具和自動(dòng)選擇加工刀具。⒏ 補(bǔ)償功能q 刀具半徑和長(zhǎng)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。q 非線性誤差補(bǔ)償功能： 對(duì)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。q 主從結(jié)構(gòu) ， 系統(tǒng)中只有一個(gè) CPU(稱為主CPU)對(duì)系統(tǒng)的資源有控制和使用權(quán)，其它帶 CPU的功能部件， 只能接受主 CPU的控制命令或數(shù)據(jù)，或向主 CPU發(fā)出請(qǐng)求信息以獲得所需的數(shù)據(jù)。q 多機(jī)系統(tǒng) : CNC裝置中有兩個(gè)或兩個(gè)以上的 CPU， 即系統(tǒng)中的某些功能模塊自身也帶有 CPU，根據(jù)部件間的相互關(guān)系又可將其分為：? 多主結(jié)構(gòu) ：系統(tǒng)中有兩個(gè)或兩個(gè)以上帶CPU的模塊部件對(duì)系統(tǒng)資源有控制或使用權(quán)。? 分布式結(jié)構(gòu) ：系統(tǒng)有兩個(gè)或兩個(gè)以上帶CPU的功能模塊， 各模塊有自己獨(dú)立的運(yùn)行環(huán)境，模塊間采用松耦合，且采用通訊方式交換信息 。l 采用模塊化結(jié)構(gòu)時(shí)， CNC系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作則可歸結(jié)為功能模塊的合理選用。是電腦中傳輸數(shù)據(jù)的公共通道。q 功能結(jié)構(gòu)：? CPU及其外圍芯片； ? 內(nèi)存單元、 cache及其外圍芯片；? 通訊接口 (串口，并口，鍵盤(pán)接口 )。并根據(jù)其處理結(jié)果，向各功能模塊發(fā)出控制命令，傳送數(shù)據(jù)，使用戶的指令得以執(zhí)行。⒊ 輸入 /出模塊 (多功能卡 )q 它是 CNC裝置與外界進(jìn)行數(shù)據(jù)和信息交換的接口板，即 CNC裝置通過(guò)該接口可以從輸入設(shè)備獲取數(shù)據(jù)，也可以將 CNC裝置中的數(shù)據(jù)送給輸出設(shè)備。如果計(jì)算機(jī)主板選用的是 ALLINONE 主板，則此板
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