計(jì)算機(jī)數(shù)字控制裝置裝置PPT課件

1、數(shù)字控制的含義數(shù)字控制的含義數(shù)字控制的概念數(shù)字控制的概念 是在是在1951年由年由MIT提出。提出。NC與與CNC第1頁(yè)/共22頁(yè)數(shù)字控制的含義數(shù)字控制的含義數(shù)字控制意味著控制數(shù)據(jù)是以數(shù)字的形式構(gòu)成。給予的數(shù)字和字母代表幾何和技術(shù)數(shù)據(jù)。NC與與CNC第2頁(yè)/共22頁(yè)NC控制控制通過(guò)數(shù)字指示控制。采用硬接線邏輯電路的方法。NC程序通常是通過(guò)穿孔帶讀入的。 靈活性差，使用很不方便，現(xiàn)已被淘汰。Numerical ControlNumerical ControlNC與與CNC第3頁(yè)/共22頁(yè)CNC控制控制ComputerizedComputerized Numerical Control Numer

2、ical Control通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)字控制。核心是一個(gè)或更多的可編程的計(jì)算機(jī)。在計(jì)算機(jī)上可書(shū)寫(xiě)并且編輯NC程序，不需要準(zhǔn)備一個(gè)新的穿孔帶。靈活性和通用性很強(qiáng)?，F(xiàn)多數(shù)采用。NC與與CNC第4頁(yè)/共22頁(yè)數(shù)控機(jī)床的控制任務(wù)數(shù)控機(jī)床的控制任務(wù)實(shí)現(xiàn)刀具相對(duì)工件各坐標(biāo)軸幾何運(yùn)動(dòng)規(guī)律的數(shù)字控制。這是主要任務(wù)，由計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置完成。機(jī)床輔助機(jī)械動(dòng)作的順序控制。通常稱強(qiáng)電邏輯控制。由PLC（可編程控制器）實(shí)現(xiàn)。內(nèi)裝型獨(dú)立型NC與與CNC第5頁(yè)/共22頁(yè)CNC系統(tǒng)框圖系統(tǒng)框圖主軸電機(jī)機(jī) 床進(jìn)給電機(jī)位置檢測(cè)器主軸控制單元速度控制單元可編程控制器（PLC）計(jì)算機(jī)數(shù)字控制裝置（CNC裝置）輸出設(shè)備輸入設(shè)備程序CN

3、C系統(tǒng)系統(tǒng)第6頁(yè)/共22頁(yè)CNC裝置的硬件結(jié)裝置的硬件結(jié)構(gòu)構(gòu)單處理器系統(tǒng)框圖CNC系統(tǒng)系統(tǒng)第7頁(yè)/共22頁(yè)CNC裝置的硬件結(jié)裝置的硬件結(jié)構(gòu)構(gòu)多微處理器共享總線結(jié)構(gòu)框圖 CNC系統(tǒng)系統(tǒng)第8頁(yè)/共22頁(yè)CNC系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件CNC系統(tǒng)系統(tǒng)系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件管理軟件管理軟件零件程序的輸入輸出顯示診斷譯碼刀具補(bǔ)償速度控制插補(bǔ)運(yùn)算位置控制控制軟件控制軟件第9頁(yè)/共22頁(yè)控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)是指用于控制機(jī)床傳動(dòng)的設(shè)備和系統(tǒng)。這個(gè)控制取決于接收，傳輸和儲(chǔ)存的信號(hào)。一個(gè)控制系統(tǒng)包括一個(gè)輸入，處理和輸出模塊。第10頁(yè)/共22頁(yè)控制系統(tǒng)工作原理控制系統(tǒng)工作原理NC程序可通過(guò)手動(dòng)方式或通過(guò)一個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)（磁盤，

4、穿孔帶）輸入。系統(tǒng)譯解NC程序并且將信息分解成所需的軌跡值（刀架的放置）并且執(zhí)行。第11頁(yè)/共22頁(yè)控制系統(tǒng)工作原理控制系統(tǒng)工作原理通過(guò)插補(bǔ)器控制同時(shí)沿著幾個(gè)軸的移動(dòng)（縱向或旋轉(zhuǎn)）。不斷計(jì)算刀架移動(dòng)所需（設(shè)置）的位置，并且與反饋進(jìn)行比較。這個(gè)設(shè)置位置的計(jì)算參照插補(bǔ)法，執(zhí)行根據(jù)給定的規(guī)則。插補(bǔ)器第12頁(yè)/共22頁(yè)控制系統(tǒng)工作原理控制系統(tǒng)工作原理每個(gè)軸需要自己的測(cè)量系統(tǒng)和進(jìn)給驅(qū)動(dòng)。測(cè)量系統(tǒng)將刀架的實(shí)際位置反饋給控制系統(tǒng)。第13頁(yè)/共22頁(yè)控制系統(tǒng)工作原理控制系統(tǒng)工作原理設(shè)置/實(shí)際值比較器將插補(bǔ)器提供的設(shè)置值與從測(cè)量系統(tǒng)接收到的實(shí)際值進(jìn)行比較。當(dāng)實(shí)際值與設(shè)置值相等時(shí)，命令被輸送到進(jìn)給驅(qū)動(dòng)電機(jī)。設(shè)置/

5、實(shí)際值比較器第14頁(yè)/共22頁(yè)控制系統(tǒng)工作原理控制系統(tǒng)工作原理針對(duì)一個(gè)給定類型的設(shè)備，調(diào)整控制系統(tǒng)修訂相適應(yīng)的控制系統(tǒng)。它也協(xié)調(diào)路徑與實(shí)際命令之間的關(guān)系，也就是說(shuō)給定一個(gè)命令后控制系統(tǒng)等待設(shè)備的反饋，然后下一個(gè)命令被執(zhí)行。調(diào)整控制系統(tǒng)第15頁(yè)/共22頁(yè)計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置第16頁(yè)/共22頁(yè)計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置的功計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置的功能能 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。CNC裝置的功能包括：基本功能：NC系統(tǒng)基本配置的功能，即 必備功能選擇功能：供用戶實(shí)際要求選擇第17頁(yè)/共22頁(yè)CNC裝置的主要功裝置的主要功能能1.控制功能 指能夠控制以及能夠同時(shí)控制的軸數(shù)。2.

6、準(zhǔn)備功能 即G功能，用來(lái)指令機(jī)床動(dòng)作方式。它包括基本移動(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、固定循環(huán)、單位(如公英)制轉(zhuǎn)換等指令。3.插補(bǔ)功能 指數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)零件輪廓（平面或空間）加工軌跡運(yùn)算的功能。CNC裝置必須具有直線、圓弧、拋物線等插補(bǔ)功能。實(shí)現(xiàn)插補(bǔ)計(jì)算的方法有逐點(diǎn)比較法、數(shù)字積分法、矢量法和直接函數(shù)法。4.固定循環(huán)加工功能 數(shù)控機(jī)床加工零件時(shí)，鉆孔、鏜孔、攻絲等典型的加工工序，其加工的循環(huán)過(guò)程十分典型，將這些循環(huán)加工過(guò)程預(yù)先用G代碼進(jìn)行定義，這樣可大大簡(jiǎn)化程序的編制。 第18頁(yè)/共22頁(yè)CNC裝置的主要功裝置的主要功能能5.進(jìn)給功能 指數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)給速度的控制功能，用F

7、代表 。 切削進(jìn)給速度：控制刀具相對(duì)工件的運(yùn)動(dòng)速度，為每分鐘進(jìn)給量，用字 母F和它后續(xù)的數(shù)值來(lái)表示。 同步進(jìn)給速度：實(shí)現(xiàn)切削速度和進(jìn)給速度的同步，為每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，如 0.01mm/r。 快速進(jìn)給速度：通過(guò)參數(shù)設(shè)定并用G00代碼給出。 進(jìn)給倍率：實(shí)現(xiàn)人工實(shí)時(shí)修調(diào)進(jìn)給速度，由操作面板上設(shè)置的進(jìn)給倍率 開(kāi)關(guān)來(lái)改變，不用修改程序中的F代碼。6.主軸功能 用于指定主軸轉(zhuǎn)速的功能，用字母S和它后續(xù)的2位或4位數(shù)值來(lái)表示，單位為r/min。主軸轉(zhuǎn)向用M03(正轉(zhuǎn))和M04(反轉(zhuǎn))指定。操作面板上設(shè)有主軸倍率開(kāi)關(guān)，用它可不修改程序而改變主軸轉(zhuǎn)速。第19頁(yè)/共22頁(yè)CNC裝置的主要功裝置的主要功能能7.輔助功能

8、用于指令機(jī)床輔助操作的功能，如主軸的啟、停、轉(zhuǎn)向，冷卻泵的接通和斷開(kāi)，刀庫(kù)的啟、停等。用字母M和它后續(xù)的兩位數(shù)值表示，ISO標(biāo)準(zhǔn)中輔助功能有100種。8.刀具功能和第二輔助功能 刀具功能用來(lái)選擇刀具，用字母T和它后續(xù)的2位或4位數(shù)值來(lái)表示。 第二輔助功能來(lái)指定工作臺(tái)分度，用字母B和它后續(xù)的3位數(shù)值來(lái)表示。9.補(bǔ)償功能 作用就是把刀具長(zhǎng)度或直徑的補(bǔ)償量，絲杠螺距誤差和反向間隙誤差的補(bǔ)償量輸入CNC裝置的存儲(chǔ)器，重新修訂刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡和坐標(biāo)尺寸。10.顯示功能 通過(guò)軟件和接口，該功能可在CRT上顯示字符和圖形?？梢燥@示程序、參數(shù)、各種補(bǔ)償量、坐標(biāo)位置、故障信息、人機(jī)對(duì)話編程菜單、零件圖形、動(dòng)態(tài)刀具軌跡等。 第20頁(yè)/共22頁(yè)CNC裝置的主要功裝置的主要功能能11.自診斷功能 CNC裝置中設(shè)置各種自診斷程序，以防故障發(fā)生或擴(kuò)大。這一功能可以是聯(lián)機(jī)診斷，即在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中進(jìn)行檢索和診斷；也可脫機(jī)診斷，即在系統(tǒng)運(yùn)行前或故障停機(jī)后進(jìn)行診斷，查出故障部位。12.通信功能 指CNC裝置與外界進(jìn)行信息和數(shù)據(jù)交