第二章 數(shù)控系統(tǒng)(CNC裝置)和數(shù)控機床編程及加工

數(shù)控機床與編程

寧波大學

機械學院

二0二三年?第二章數(shù)控系統(tǒng)及工作原理第一節(jié)概述第二節(jié)數(shù)控插補原理第三節(jié)數(shù)控補償原理第四節(jié)位移與速度檢測第五節(jié)伺服驅(qū)動與控制第六節(jié)CNC裝置第七節(jié)

CNC系統(tǒng)中的可編程控制器（PLC）

?第六節(jié)CNC裝置CNC系統(tǒng)包括CNC裝置、PLC和部分輸入／輸出設備，其核心是CNC裝置。CNC裝置由硬件和軟件構(gòu)成，軟件在硬件的支持下完成所要求的數(shù)控功能。?一、數(shù)控裝置硬件結(jié)構(gòu)硬件結(jié)構(gòu)類型

按CNC裝置中各印制電路板的插接方式，可以分為大板式結(jié)構(gòu)和模塊式結(jié)構(gòu)。按CNC裝置中微處理器的個數(shù)，可以分為單微處理器結(jié)構(gòu)和多微處理器結(jié)構(gòu)。按CNC裝置硬件的制造方式，可以分為專用型結(jié)構(gòu)和通用型結(jié)構(gòu)。按CNC裝置的開放程度又可分為封閉式結(jié)構(gòu)、PC嵌入NC式結(jié)構(gòu)、NC嵌入PC式結(jié)構(gòu)和軟件型開放式結(jié)構(gòu)。

?（一）大板式結(jié)構(gòu)和模塊式結(jié)構(gòu)

1．大板式結(jié)構(gòu)

由主電路板、位置控制板、PLC板、圖形控制板和電源單元等組成，其特征是將主電路做成大塊印制電路板，稱為主板，其他電路制成小板，可插在大板的插槽內(nèi)。

主板上是控制核心電路，稱微機基本系統(tǒng)，由CPU、存儲器（ROM和RAM）、定時和中斷等控制電路組成。通常還將CNC裝置一些特有的功能電路（如位置控制電路）和對外接口也制作在主板上。大板式結(jié)構(gòu)緊湊，可靠性高，但其硬件功能不易變動，柔性低。FANUC6MBCNC系統(tǒng)采用大板式結(jié)構(gòu)。?2．模塊式結(jié)構(gòu)

特點是將整個CNC裝置按功能劃分為若干個功能模塊，每個功能模塊按模塊化方法做成尺寸相同的印制電路板（稱為功能模板），各板均可插接到符合相應工業(yè)標準總線的母板插槽內(nèi)。對應各功能模塊的控制軟件也是模塊化的。

常用的功能模板有CPU板、擴展存儲器板、位置控制板、PLC板、圖形板和通信板等。連接各模板的總線可選用各種工業(yè)標準總線，如工業(yè)PCI總線、STD總線等。

模塊化結(jié)構(gòu)的CNC裝置設計簡單，調(diào)試與維修方便，具有良好的適應性和擴展性。

FANUC15系列的CNC系統(tǒng)就采用了模塊式結(jié)構(gòu)。

?（二）單微處理器結(jié)構(gòu)和多微處理器結(jié)構(gòu)

1．單微處理器結(jié)構(gòu)

只有一個CPU，集中控制和管理整個系統(tǒng)資源，通過分時處理的方式來實現(xiàn)各種數(shù)控功能。優(yōu)點：投資小，結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)。缺點：系統(tǒng)功能受到CPU字長、數(shù)據(jù)寬度、尋址能力和運算速度等因素的限制。在CNC系統(tǒng)發(fā)展的初期使用較多，現(xiàn)在已經(jīng)被多微處理器的主從結(jié)構(gòu)取代。

?2．多微處理器結(jié)構(gòu)

按各CPU之間的關系又分成主從、多主和分布三種不同的結(jié)構(gòu)。

（1）主從式結(jié)構(gòu)

?（2）分布式結(jié)構(gòu)

每個CPU都有自己完整和獨立的系統(tǒng)，即功能模塊。在每個功能模塊內(nèi)，CPU有自己的運行環(huán)境（總線、存儲器、操作系統(tǒng)等），各功能模塊之間采用松耦合，即在空間上可以較分散，通過一條外部通信鏈路連接在一起，采用通信的方式交換信息和共享資源。

?（3）多主結(jié)構(gòu)

多主結(jié)構(gòu)的多微處理器CNC裝置中有兩個或兩個以上主CPU及其功能模塊對系統(tǒng)資源有控制或使用權(quán)，這些功能模塊之間采用緊耦合，即采用總線互連方式，有集中的操作系統(tǒng)，可共享資源。多個主CPU之間通過總線仲裁器來解決并行總線的爭用問題，通過公共存儲器來交換信息。典型的有共享總線結(jié)構(gòu)、共享存儲器結(jié)構(gòu)。

?1）功能模塊①CNC管理模塊：主要完成初始化、中斷管理、總線裁決、系統(tǒng)出錯識別和處理、系統(tǒng)硬件與軟件診斷等功能，負責管理和組織整個CNC裝置有條不紊地工作。②CNC插補模塊：主要完成插補前預處理和實時插補計算。③位置控制模塊：負責對插補輸出的指令位置（或位移）和檢測反饋的實際位置（或位移）進行比較并獲得位置偏差，進行速度和位置控制。④PLC（或PMC）模塊：負責對零件程序中的開關量順序控制指令(S、M、T)、來自機床操作面板的控制信號和機床上各行程開關的信號進行邏輯處理，實現(xiàn)機床的啟停、換刀、轉(zhuǎn)臺分度、工件計數(shù)等功能，以及各功能和操作方式之間的聯(lián)鎖等。⑤輸入輸出和顯示模塊：用于零件程序、參數(shù)和數(shù)據(jù)以及各種操作命令的輸入輸出和各種信息的顯示。⑥存儲器模塊：提供程序和數(shù)據(jù)存儲的存儲器以及各功能模塊間數(shù)據(jù)傳送用的共享存儲器。?2）共享總線結(jié)構(gòu)

?主模塊從模塊?3）共享存儲器結(jié)構(gòu)

?（三）專用型結(jié)構(gòu)和通用型結(jié)構(gòu)

1．專用型結(jié)構(gòu)：由各制造廠專門設計和制造，具有布局合理、結(jié)構(gòu)緊湊、專用性強等優(yōu)點。封閉式的體系結(jié)構(gòu)。如FANUC系統(tǒng)、SIEMENS系統(tǒng)、美國A-B系統(tǒng)等。目前在生產(chǎn)中使用的數(shù)控設備大多數(shù)都是采用這類CNC裝置。2．通用型結(jié)構(gòu)：以工業(yè)PC機作為硬件支撐平臺，再根據(jù)數(shù)控功能的需要插入專用控制卡，與數(shù)控軟件一起構(gòu)成相應CNC裝置。開放性和可維修性好。目前，世界各國都在致力于這類CNC系統(tǒng)的研發(fā)。美國ANILAM公司和AI公司生產(chǎn)的CNC裝置均屬這種類型。

?（四）封閉式結(jié)構(gòu)、PC嵌入NC式結(jié)構(gòu)、NC嵌入PC式結(jié)構(gòu)和軟件型開放式結(jié)構(gòu)

1．封閉式結(jié)構(gòu)

封閉式結(jié)構(gòu)CNC裝置的功能擴展、改變和維修，都必須求助于系統(tǒng)供應商，對用戶來說這些方面是不開放的。

FANUC0、MITSUBISHIM50、SIEMENS810等系統(tǒng)都屬于封閉體系結(jié)構(gòu)的CNC系統(tǒng)。2．PC嵌入NC式結(jié)構(gòu)

采用在CNC裝置內(nèi)部加裝PC的方法來進一步擴展功能，使CNC系統(tǒng)具有一定的開放性。但由于其基礎部分仍然是傳統(tǒng)的CNC系統(tǒng)，其體系結(jié)構(gòu)還是不開放的，用戶無法介入系統(tǒng)的核心。FANUC18i和16i、SIEMENS840D、Numl060、AB9／360等CNC系統(tǒng)均是這種結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)復雜、功能強大，但價格昂貴。

?3．NC嵌入PC式結(jié)構(gòu)這類CNC系統(tǒng)由開放式體系結(jié)構(gòu)的運動控制卡加PC機構(gòu)成。運動控制卡本身就是一個CNC系統(tǒng)，可以單獨使用，通常選用高速DSP作為CPU，具有很強的運動控制和順序邏輯控制能力。美國DeltaTau公司用PMAC多軸運動控制卡構(gòu)造的PMACCNC系統(tǒng)、日本MAZAK公司用三菱電機的MELDASMAGIC64構(gòu)造的MAZATROL640CNC數(shù)控系統(tǒng)等。4．軟件型開放式結(jié)構(gòu)

數(shù)控軟件全部裝在計算機中，用戶只需選配計算機及其與伺服系統(tǒng)和外設之間的標準化接口。用戶可以在WindowsNT平臺上，利用開放的CNC內(nèi)核，開發(fā)所需的各種功能，構(gòu)成各種類型的高性能CNC系統(tǒng)。典型產(chǎn)品有美國MDSI公司的OpenCNC、德國PowerAutomation公司的PA8000NT等。

?5．開放式體系結(jié)構(gòu)的定義

參照IEEE對開放式系統(tǒng)的規(guī)定，一個真正意義上的開放式CNC系統(tǒng)必須具備使不同應用程序協(xié)調(diào)地運行于系統(tǒng)平臺上的能力，提供面向功能的動態(tài)重構(gòu)工具以及標準化的用戶界面，并應具有以下特征：

1）按分布式控制原則，采用系統(tǒng)、子系統(tǒng)和模塊等分級式控制結(jié)構(gòu)，其構(gòu)造應是可移植的和透明的。2）根據(jù)需要可實現(xiàn)重構(gòu)和編輯，以便實現(xiàn)一個系統(tǒng)多種用途。3）各模塊相互獨立，系統(tǒng)廠、機床廠和最終用戶都可很容易地把一些專用功能和有個性的模塊加入平臺中。通過系統(tǒng)的初始化設置實現(xiàn)功能分配，允許機床廠、用戶對系統(tǒng)實施補充、擴展、裁減或修改。4）具有一種較好的通信和接口協(xié)議，以使各相對獨立的功能模塊互相交換信息，并滿足實時控制的要求。?二、CNC裝置的軟件結(jié)構(gòu)1．多任務

2．并行處理：

3．實時性

（一）CNC裝置的任務特點

控制任務：譯碼、刀具補償、速度處理、插補、位置控制等

管理任務：輸入、I/O處理、顯示、診斷等

加工、顯示、I/O處理、故障診斷等同時進行強實時性任務

弱實時性任務（編輯、顯示等）

實時突發(fā)性任務（急停、故障等）實時周期性任務（插補、位控等）

??（二）CNC裝置的軟件特點

1．資源分時共享并行處理在一定的時間長度（通常稱為時間片）內(nèi)，根據(jù)系統(tǒng)各任務的實時性要求程度，規(guī)定它們占用CPU的時間，使它們按規(guī)定順序分時共享系統(tǒng)的資源，進行各任務的處理。2．時間重疊流水處理

其關鍵是時間重疊，即在每一段較小的時間間隔內(nèi)，不再僅處理一個子過程，而是處理兩個或更多的子過程。這樣一來，每個程序段的輸出之間的時間間隔大為減小，從而保證了電機運轉(zhuǎn)和刀具移動的連續(xù)性。

3．實時中斷處理CNC裝置軟件的另一個重要特征是實時中斷處理，CNC裝置的多任務性和實時性決定了中斷處理成為其軟件必不可少的重要組成部分。1）外部中斷（外部監(jiān)控終端、操作面板輸入中斷等）2）內(nèi)部定時中斷（插補周期定時、位置采樣周期定時中斷等）3）硬件故障中斷（存儲器出錯、插補運算器超時等中斷）4）程序性中斷（程序中運算溢出報警等）

??（三）CNC裝置的軟件結(jié)構(gòu)

所謂CNC裝置的軟件結(jié)構(gòu)是指系統(tǒng)軟件的任務（程序）組織管理方式。不同的軟件結(jié)構(gòu)，對各項任務的安排方式不同，管理方式也不同。在單CPU的CNC裝置中，常采用前后臺型或多重中斷型軟件結(jié)構(gòu)。在多CPU的CNC裝置中，各CPU分別承擔一定的任務，具有很高的并行處理能力，其中某個CPU承擔多任務時，仍然采用前后臺型或多重中斷型軟件結(jié)構(gòu)。如果某個CPU承擔的任務比較單一，該CPU的軟件可以是循環(huán)往復式的結(jié)構(gòu)，即順序執(zhí)行程序結(jié)構(gòu)。

?1．前后臺型軟件結(jié)構(gòu)

??2．多重中斷型軟件結(jié)構(gòu)

?三、典型CNC系統(tǒng)簡介1．FANUCCNC系統(tǒng)簡介

目前FANUC公司的主流CNC系統(tǒng)為FANUC0系列，它的主要特點是體積小，價格低。FANUC0系列是多微處理器CNC系統(tǒng)。

FANUC0A、0B和0C系列的主CPU分別為80186、80286和80386。

三軸控制系統(tǒng)的主控制電路以及輸入/輸出接口、PMC和CRT電路等，都制作在一塊大型印制電路板上，與操作面板、CRT組成一體。

FANUC0-MA/MB/MEA/MC/IMF用于加工中心、銑床和鏜床FANUC0-TA/TB/TEA/TC/TF用于車床FANUC0-TTA/TTB/TTC/用于一個主軸雙刀架或兩個主軸雙刀架的4軸控制車床FANUC0-GA/GB用于磨床，F(xiàn)ANUC0-PB用于回轉(zhuǎn)頭壓力機。

?北京發(fā)那科機電生產(chǎn)的FANUC0系列有BEIJING-FANUC0C和0D系列，其中D為普及型，C為全功能型。BEIJING-FANUC0Mate為FANUC0系列的派生產(chǎn)品，是功能簡單，結(jié)構(gòu)更為緊湊的經(jīng)濟型CNC系統(tǒng)。在多軸控制方面，目前FANUC公司有FANUC15、FANUC16和FANUC18系列CNC系統(tǒng)。

?2．SIEMENSCNC系統(tǒng)簡介

目前在低端CNC系統(tǒng)中，SIEMENS公司的主流產(chǎn)品有20世紀90年代中后期推出的SINUMERIK802系列。

SINUMERIK802S/802C是經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)，可驅(qū)動三個進給軸。SINUMERIK802S是用于步進電動機驅(qū)動的CNC系統(tǒng)。SINUMERIK802C是用于伺服電動機驅(qū)動的CNC系統(tǒng)。SINUMERIK802S/802C均提供一個－10V～＋10V的輸出接口，用于驅(qū)動主軸電動機。SINUMERIK802S/802C由數(shù)控操作面板、機床操作面板、NC單元、PLC模塊等幾部分組成。SINUMERIK802D是用于數(shù)字式伺服系統(tǒng)的CNC系統(tǒng)，可控制最多4個進給軸和一個主軸。目前在高端CNC系統(tǒng)中，SIEMENS公司的主流產(chǎn)品有SINUMERIK810D/DE、SINUMERIK840C等系列的CNC系統(tǒng)。

?作業(yè)2-44簡要介紹多微處理器CNC裝置的幾種結(jié)構(gòu)。2-45何謂開放式結(jié)構(gòu)的CNC系統(tǒng)？2-46CNC裝置的任務特點主要有哪些？?第二章數(shù)控系統(tǒng)及工作原理第一節(jié)概述第二節(jié)數(shù)控插補原理第三節(jié)數(shù)控補償原理第四節(jié)位移與速度檢測第五節(jié)伺服驅(qū)動與控制第六節(jié)CNC裝置第七節(jié)

CNC系統(tǒng)中的可編程控制器（PLC）

?第七節(jié)CNC系統(tǒng)中的可編程控制器（PLC）1．PLC的概念

可編程控制器（ProgrammableLogicController，PLC）是20世紀60年代末發(fā)展起來的一種新型自動控制裝置，早期主要用于替代傳統(tǒng)的繼電器—接觸器順序邏輯控制裝置。

隨著技術(shù)的進步，PLC的控制功能已遠遠超出邏輯控制的范疇，發(fā)展成為一種功能強大的工業(yè)控制計算機（ProgrammableController），簡稱PC。微型和小型PLC：I/0≤128點，一體化。中型以上PLC：I/0≥

129點，功能電路制成具有統(tǒng)一插槽和尺寸的標準模塊。

一、PLC簡介

?2．PLC的硬件

PLC=CPU+存儲器+輸入／輸出單元+電源+編程器采用總線結(jié)構(gòu)（1）CPU：CPU是系統(tǒng)的核心，完成全部運算和控制任務。（2）存儲器：存儲器主要用于存放系統(tǒng)程序、用戶程序和工作數(shù)據(jù)。（3）I/O單元：是CPU與被控對象或其他外部設備的連接部件，是PLC有別于其它計算機應用系統(tǒng)的特色部分。（4）擴展接口：用于PLC主機與擴展單元模塊之間的連接。（5）智能I/O單元：自身有單獨的CPU，能夠通過駐留在單元上的程序完成某種專用功能。（6）電源：負責提供PLC內(nèi)部以及輸入單元所需要的直流電源。（7）編程器：用于用戶程序的編制、編輯、調(diào)試和運行監(jiān)視，還可用于調(diào)用和顯示PLC的一些內(nèi)部狀態(tài)和系統(tǒng)參數(shù)。

?典型的I/O單元：1）直流開關量輸入單元：接近開關、按鈕、選擇開關、繼電器等2）直流開關量輸出單元：大功率晶體管3）交流開關量輸入單元4）交流開關量輸出單元：雙向晶閘管5）繼電器輸出單元：微型繼電器6）模擬量輸入單元（A/D單元）：電壓型和電流型7）模擬量輸出單元（D/A單元）：電壓型和電流型

?3．PLC的軟件（1）系統(tǒng)程序：包括監(jiān)控程序、編譯程序及診斷程序等，由生產(chǎn)廠家提供并固化到ROM中，對用戶是不透明的，不能由用戶存取，也不需要用戶干預。（2）用戶程序用戶程序是用戶針對要解決的控制問題，用PLC編程語言編制的的應用程序。

?4．用戶程序的編制和輸入方法

（1）梯形圖：梯形圖編程方法是在電器控制系統(tǒng)原理圖的基礎上演變而來的，為廣大電氣技術(shù)人員所熟知，是PLC的主要編程方法。（2）語句表：語句表編程類似于匯編語言編程，直接采用指令助記符。（3）控制系統(tǒng)流程圖編程方法。（4）計算機高級語言編程方法。

?5．PLC的用戶程序執(zhí)行過程

1）輸入采樣：PLC以掃描方式將所有輸入端的輸人信號狀態(tài)（ON或OFF）讀入到輸入映像寄存器中寄存起來，稱為對輸入信號的采樣。

2）程序執(zhí)行：PLC對用戶程序按順序進行掃描、運算處理，將狀態(tài)寄存，將結(jié)果送入輸出映像寄存器。

3）輸出刷新：將輸出映像寄存器中的狀態(tài)轉(zhuǎn)存到輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出端子輸出信號去驅(qū)動被控對象，這就是PLC的實際輸出。PLC重復地執(zhí)行上述三個階段，每重復一次就是一個工作周期

??二、PLC在CNC系統(tǒng)中的應用1．PLC在CNC系統(tǒng)的作用

實現(xiàn)S、T、M等輔助功能控制：

1）機床主軸的起停和正反轉(zhuǎn)控制以及主軸轉(zhuǎn)速的控制、倍率的選擇等。2）機床冷卻、潤滑系統(tǒng)的接通和斷開。3）機床刀庫的起停和刀具的選擇與更換。4）機床卡盤的夾緊和松開。5）機床自動門的打開和閉合。6）機床尾座和套筒的前進與后退。7）機床排屑器等輔助裝置的控制。?2．CNC系統(tǒng)用PLC的分類

（1）內(nèi)裝型PLC

內(nèi)裝型PLC從屬于CNC裝置，PLC與NC間的信號傳送在CNC裝置內(nèi)部即可實現(xiàn)。

?內(nèi)裝型PLC與獨立型PLC相比具有如下特點：

1）實質(zhì)上是CNC裝置帶有PLC的功能，其性能指標由CNC裝置的性能、規(guī)格來確定，其硬件和軟件部分被作為CNC系統(tǒng)的基本功能統(tǒng)一設計，因此具有結(jié)構(gòu)緊湊，功能針對性強，技術(shù)指標合理等優(yōu)點。

2）有與CNC裝置共用微處理器和具有專用微處理器兩種類型。前者利用CNC裝置微處理器的余力來實現(xiàn)PLC的功能，輸入/輸出點數(shù)較少；后者由于有獨立的CPU，多用于程序復雜、動作速度要求快的場合。3）與CNC裝置的其它電路通常裝在一個機箱內(nèi)，不需另備電源，可與CNC裝置的其它電路制做在同一塊印制線路板上，或單獨制成附加印制電路板。

4）采用內(nèi)裝型PLC后，CNC裝置擴展了某些控制功能，如梯形圖編輯和傳送功能、在CNC裝置內(nèi)部直接處理PLC窗口的信息等，提高了CNC的性能價格比。

?（2）獨立型PLC獨立型PLC在軟件和硬件上均獨立于CNC裝置，并能獨立完成順序邏輯控制任務。

?獨立型PLC的特點：

1）可以根據(jù)數(shù)控機床對控制功能的要求靈活選購或自行開發(fā)通用型PLC。2）具有安裝方便、功能構(gòu)成和擴展容易的優(yōu)點。3）在性能/價格比上不如內(nèi)裝型PLC。4）專門為柔性制造單元（FMC）、柔性制造系統(tǒng)系統(tǒng)（FMS）、工廠自動化開發(fā)的獨立型PLC具有強大的數(shù)據(jù)處理、通信和診斷功能。

?3．在CNC系統(tǒng)中PLC的應用特點（1）較多地使用功能指令PLC的指令分基本指令和功能指令兩種?；局噶钪饕ㄗx/寫指令、位邏輯運算指令等，它們都是簡單的、基本的操作。功能指令都是較復雜的、組合的操作。滿足數(shù)控機床信息處理和動作控制的特殊要求，如對CNC裝置輸出的M、S、T二進制代碼信號的譯碼、機械運動狀態(tài)或液壓系統(tǒng)動作狀態(tài)的延時確認、加工零件的計數(shù)、刀庫、分度工作臺沿最短路徑旋轉(zhuǎn)以及現(xiàn)在位置至目標位置步數(shù)的計算等。功能指令實質(zhì)上是一些子程序，應用功能指令就是調(diào)用相應的子程序。?（2）高級程序和低級程序

為了適應不同控制信號對不同響應速度的要求，CNC系統(tǒng)的PLC用戶程序常分為高級程序和低級程序。PLC處理高級程序和低級程序是按“定時分割周期”分段進行的。在每個定時分割周期高級程序都被執(zhí)行一次，在定時分割周期的剩余時間執(zhí)行低級程序。低級程序被分割成幾份，分別在不同的定時分割周期內(nèi)執(zhí)行。?（3）用戶程序的編制

同樣的CNC系統(tǒng)可以用于不同的數(shù)控機床，而不同的數(shù)控機床由于機床側(cè)配置不同，對輔助功能控制的要求是不同的。

CNC系統(tǒng)生產(chǎn)廠家都將CNC系統(tǒng)中的PLC部分對用戶開放，即提供PLC部分的詳細資源情況，包括指令系統(tǒng)、編程方法等，使用戶能夠根據(jù)具體需要自行開發(fā)用戶程序。購置數(shù)控機床整機時，其中的PLC用戶程序編制已由機床生產(chǎn)廠家完成，使用數(shù)控機床的用戶一般不必進行用戶程序的開發(fā)。用戶完全可以根據(jù)自己需要對購置的數(shù)控機床進行機床側(cè)的重新配置，并自行開發(fā)PLC用戶程序。?4．順序控制功能的實現(xiàn)零件加工程序的一個程序段經(jīng)譯碼后，其指令被轉(zhuǎn)換成后續(xù)處理程序所要求的數(shù)據(jù)格式存放在譯碼緩沖區(qū)。在執(zhí)行這段程序時，CNC裝置將譯碼緩沖區(qū)中有關主軸轉(zhuǎn)速S、刀具選擇T和輔助機能M的指令數(shù)據(jù)傳送到PLC的相應寄存器中，供PLC的用戶程序使用。不同的指令，譯碼后的數(shù)據(jù)不同，傳送到PLC的不同寄存器中，PLC的用戶程序?qū)ζ溥M行不同的邏輯處理，從而產(chǎn)生不同的結(jié)果，實現(xiàn)各種不同的輔助功能控制。?

CNC系統(tǒng)的組成、功用、工作原理及過程；插補方法：基準脈沖插補，數(shù)據(jù)采樣插補；刀具位置補償、長度補償、半徑補償直線光柵、脈沖編碼器開環(huán)、閉環(huán)與半閉環(huán)伺服系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與執(zhí)行元件；CNC裝置的硬件結(jié)構(gòu)、軟件結(jié)構(gòu)；PLC在CNC系統(tǒng)中的應用。本章小結(jié)?作業(yè)2-49PLC中用戶程序的執(zhí)行過程怎樣？2-50CNC裝置中PLC的作用是什么？2-53了解CNC系統(tǒng)的順序控制功能是如何由PLC實現(xiàn)的。?

第二章結(jié)束?數(shù)控機床編程及加工機械工程實驗教學中心實驗目的通過數(shù)控機床的加工程序編制，掌握編程的方法及技巧；將在計算機上用OpenSoftCNC軟件模擬顯示加工過程校驗程序，然后在數(shù)控機床上對工件進行加工；結(jié)合機械加工工藝，實現(xiàn)最優(yōu)化編程，提高加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率。機械工程實驗教學中心數(shù)控編程的基本原理數(shù)控編程的目的；數(shù)控編程的內(nèi)容；編程步驟。機械工程實驗教學中心數(shù)控編程的基本原理所謂編程，就是把零件的圖形尺寸、工藝過程、工藝參數(shù)、機床的運動以及刀具位移等內(nèi)容，按照數(shù)控機床的編程格式和能識別的語言記錄在程序單上的全過程。這樣編制的程序還必須按規(guī)定把程序單制備成控制介質(zhì)如程序紙帶、磁帶等，變成數(shù)控系統(tǒng)能讀懂的信息，再送入數(shù)控機床，數(shù)控機床的CNC裝置對程序經(jīng)過處理之后，向機床各坐標的伺服系統(tǒng)發(fā)出指令信息，驅(qū)動機床完成相應的運動。機械工程實驗教學中心數(shù)控編程的目的數(shù)控編程的基本原理①分析零件圖紙，確定加工工藝過程；②計算走刀軌跡，得出刀位數(shù)據(jù)；③編寫零件加工程序；④制作控制介質(zhì)；⑤校對程序及首件試加工。機械工程實驗教學中心數(shù)控編程的內(nèi)容數(shù)控編程的基本原理機械工程實驗教學中心數(shù)控編程的步驟零件圖紙分析零件圖紙制定工藝規(guī)程數(shù)學處理編寫程序文件制作控制介質(zhì)程序校驗及試切數(shù)控機床OpenSoftCNC軟件介紹OpenSoftCNC軟件包括數(shù)控車床模擬仿真和數(shù)控銑床模擬仿真系統(tǒng)，由軟件+標準硬件系統(tǒng)構(gòu)成，不要求專用硬件或運動控制卡，所有數(shù)控功能和邏輯控制功能均由軟件完成，操作界面由系統(tǒng)操作和機床控制兩大部分組成。機械工程實驗教學中心OpenSoftCNC軟件介紹機械工程實驗教學中心為例，軟件提供下列指令：以數(shù)控車床模擬仿真系統(tǒng)（OpenSoftCNC01T）組別指令功能編程格式模態(tài)

1G00快速線性移動G00X(U)_Z(W)_√G01直線插補G01X(U)_Z(W)_√G02順時針圓弧插補G02I_K_X(U)_Z(W)_√G03逆時針圓弧插補G03I_K_X(U)_Z(W)_√G32恒螺距公制螺紋插補G32X(U)_Z(W)_K_I_H√G33恒螺距英制螺紋插補G33X(U)_Z(W)_K_I_H√G27X軸返回程序零點G27

G28Z軸返回程序零點G28

G92定義絕對坐標系G92X_Z_√2G04延時G04E_

3M00暫停M