數(shù)控PPT和數(shù)控機(jī)床編程及加工

測(cè)控技術(shù)華東理工大學(xué)信息學(xué)院自動(dòng)化系?學(xué)習(xí)這門(mén)課的必要性：1、自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)用非常普遍用在國(guó)民生活的各個(gè)方面，化工領(lǐng)域的應(yīng)用更加普遍，比如：煉油廠、化肥廠、純堿生產(chǎn)過(guò)程在滌綸短纖維生產(chǎn)過(guò)程、制漿、造紙過(guò)程、制藥等等。2、自動(dòng)化技術(shù)人員應(yīng)該掌握充分的專業(yè)知識(shí)3、工藝人員應(yīng)該掌握一定的控制系統(tǒng)的知識(shí)

才能設(shè)計(jì)合理的工藝，充分了解所用的控制系統(tǒng)，以及控制系統(tǒng)的特性，便于使用與維護(hù)。?使用常規(guī)儀表的中央控制室?早期的DCS控制系統(tǒng)?現(xiàn)在的DCS控制系統(tǒng)?1自動(dòng)控制系統(tǒng)概述本章的主要內(nèi)容：1.1自動(dòng)化及儀表發(fā)展概述1.2自動(dòng)控制系統(tǒng)1.3控制系統(tǒng)過(guò)渡過(guò)程及品質(zhì)指標(biāo)?1.1自動(dòng)化及儀表發(fā)展概述控制理論的發(fā)展經(jīng)典控制理論:20世紀(jì)40年代～20世紀(jì)50年代Nyquist(1932)頻域分析技術(shù)Bode(1945)圖根軌跡分析方法(1948)特點(diǎn)：主要從輸出與輸入量的關(guān)系方面分析與研究問(wèn)題。?適用范圍：線性定常的單輸入、單輸出控制系統(tǒng)。以傳遞函數(shù)為基礎(chǔ)，在頻率域?qū)屋斎雴屋敵隹刂葡到y(tǒng)進(jìn)行分析與設(shè)計(jì)PID控制規(guī)律是古典控制理論最輝煌的成果之一?現(xiàn)代控制理論:20世紀(jì)60年代獲得迅猛發(fā)展其主要內(nèi)容為：（基礎(chǔ)）線性系統(tǒng)理論，最優(yōu)控制理論，最佳估計(jì)理論，系統(tǒng)辨識(shí)等。特點(diǎn)：從輸入-狀態(tài)-輸出的關(guān)系全面地分析與研究系統(tǒng)。適用范圍：不限于線性定常系統(tǒng)，也適用于線形時(shí)變，非線性及離散系統(tǒng)，多輸入、多輸出的情況。?大系統(tǒng)理論:20世紀(jì)70年代開(kāi)始將現(xiàn)代控制理論與系統(tǒng)理論相結(jié)合智能控制理論:不需要建立被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型核心思想：

系統(tǒng)的分解與協(xié)調(diào)適用范圍：

高維線性系統(tǒng)?控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及儀表的發(fā)展控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的發(fā)展基地式：20世紀(jì)50年代，適用于單回路（就地式液位控制器及自力式溫度控制器）單元組合式（按功能劃分，然后組合）：有DDZ,QDZ，20世紀(jì)60年代，儀表之間用標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一信號(hào)聯(lián)系計(jì)算機(jī)：DDC,20世紀(jì)70年代DCS（集散控制系統(tǒng)）先進(jìn)控制和優(yōu)化控制：CIPS、FCS，20世紀(jì)80年代以后?自動(dòng)化儀表的發(fā)展模擬儀表數(shù)字儀表智能儀表?當(dāng)前自動(dòng)控制系統(tǒng)發(fā)展的一些主要特點(diǎn)生產(chǎn)裝置實(shí)施先進(jìn)控制成為發(fā)展主流過(guò)程優(yōu)化受到普遍關(guān)注傳統(tǒng)的DCS在走向國(guó)際統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)放式系統(tǒng)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)（CIPS）是發(fā)展方向?1.2自動(dòng)控制系統(tǒng)

自動(dòng)控制的必要性蒸汽汽包省煤器給水圖1-1鍋爐汽包示意圖鍋爐設(shè)備的控制任務(wù)主要是：根據(jù)生產(chǎn)負(fù)荷的需要，供應(yīng)一定規(guī)格（壓力、溫度）的蒸汽，同時(shí)使鍋爐在安全、經(jīng)濟(jì)的條件下運(yùn)行。鍋爐設(shè)備的主要控制系統(tǒng)有：（1）鍋爐汽包水位的控制（3）過(guò)熱蒸汽系統(tǒng)的控制（2）鍋爐燃燒的控制?汽包水位是鍋爐運(yùn)行的主要指標(biāo)，維持水位在一定范圍內(nèi)是鍋爐安全運(yùn)行的首要條件。蒸汽汽包省煤器給水圖1-1鍋爐汽包示意圖水位過(guò)高：影響汽包內(nèi)的汽水分離，飽和水蒸汽帶水過(guò)多，會(huì)使過(guò)熱器管壁結(jié)構(gòu)導(dǎo)致?lián)p壞，同時(shí)過(guò)熱蒸汽溫度急劇下降，作為汽輪機(jī)動(dòng)力的話會(huì)損壞葉片，影響運(yùn)行的安全及經(jīng)濟(jì)性。?蒸汽汽包省煤器給水圖1-1鍋爐汽包示意圖水位過(guò)低：汽包內(nèi)水較少，負(fù)荷很大時(shí)，水的汽化速度加快，汽包內(nèi)水量急速減少，如不能及時(shí)得到控制，則會(huì)燒干，燒壞水冷壁，甚至爆炸。?手動(dòng)控制的步驟：蒸汽汽包省煤器給水圖1-1鍋爐汽包示意圖(2)把觀察到的實(shí)際數(shù)值與設(shè)定值加以比較，根據(jù)偏差的大小及變化情況做出判斷，并發(fā)布命令。(3)根據(jù)命令操作給水閥，使液位回到設(shè)定值。(1)觀察液位數(shù)值；?蒸汽汽包省煤器給水

鍋爐汽包液位自動(dòng)控制系統(tǒng)示意圖鍋爐汽包液位自動(dòng)控制系統(tǒng)LT：LevelTransmitterLC：LevelController?加熱爐溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)TT：TemperatureTransmitterTC：Temperature

Controller?FT：FlowTransmitterFC：Flow

ControllerPT：PressureTransmitterPC：Pressure

Controller?蒸汽汽包省煤器給水

鍋爐汽包自動(dòng)控制系統(tǒng)示意圖術(shù)語(yǔ)過(guò)程（被控對(duì)象）：自動(dòng)控制系統(tǒng)中，工藝參數(shù)需要控制的生產(chǎn)過(guò)程、設(shè)備或機(jī)器。被控過(guò)程：鍋爐汽包被控變量：被控過(guò)程內(nèi)要求保持設(shè)定值的工藝參數(shù)被控變量：

汽包液位?操縱變量：受控制器操縱的用以克服干擾的影響，使被控變量保持設(shè)定值的物料量或能量擾動(dòng)：除操縱變量外，作用于被控過(guò)程并引起被控變量變化的因素操縱變量：水的流量蒸汽汽包省煤器給水

鍋爐汽包自動(dòng)控制系統(tǒng)示意圖擾動(dòng)：進(jìn)水壓力、蒸汽流量?設(shè)定值：工藝參數(shù)所要求保持的數(shù)值偏差：被控變量實(shí)際值與設(shè)定值之差負(fù)反饋：將被控變量送回輸入端并與輸入變量相減蒸汽汽包省煤器給水

鍋爐汽包自動(dòng)控制系統(tǒng)示意圖?加熱爐溫度控制系統(tǒng)被控過(guò)程：被控變量：操縱變量：擾動(dòng)：加熱爐物料出口溫度燃料油流量被加熱原料油溫度、燃料油熱值等?閉環(huán)控制：

在反饋控制系統(tǒng)中，被控變量的值被送回輸入端，與設(shè)定值進(jìn)行比較，根據(jù)偏差進(jìn)行控制，控制被控變量，這樣，整個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成了一個(gè)閉環(huán)。蒸汽汽包省煤器給水

鍋爐汽包自動(dòng)控制系統(tǒng)示意圖

?閉環(huán)控制的特點(diǎn)（優(yōu)點(diǎn)）：按偏差進(jìn)行控制，使偏差減小或消除，達(dá)到被控變量與設(shè)定值一致的目的。

閉環(huán)控制的缺點(diǎn)：控制不夠及時(shí)；如果系統(tǒng)內(nèi)部各環(huán)節(jié)配合不當(dāng)，系統(tǒng)會(huì)引起劇烈震蕩，甚至?xí)瓜到y(tǒng)失去控制。蒸汽汽包省煤器給水

鍋爐汽包自動(dòng)控制系統(tǒng)示意圖?開(kāi)環(huán)控制的特點(diǎn)（優(yōu)點(diǎn)）：不需要對(duì)被控變量進(jìn)行測(cè)量，只根據(jù)輸入信號(hào)進(jìn)行控制，控制很及時(shí)。開(kāi)環(huán)控制：根據(jù)擾動(dòng)信號(hào)的變化來(lái)進(jìn)行控制。

1Ff

FT

LT

FdC

蒸汽汽包省煤器給水開(kāi)環(huán)的液位控制系統(tǒng)又稱前饋控制。?由于不測(cè)量被控變量，也不與設(shè)定值相比較，所以系統(tǒng)受到其他擾動(dòng)作用后，被控變量偏離設(shè)定值，無(wú)法消除偏差，這是開(kāi)環(huán)控制的缺點(diǎn)。

1Ff

FT

LT

FdC

蒸汽汽包省煤器給水開(kāi)環(huán)控制的缺點(diǎn)：?開(kāi)環(huán)控制與閉環(huán)控制實(shí)例比較1Ff

FT

LT

FdC

蒸汽汽包省煤器給水蒸汽汽包省煤器給水

鍋爐汽包自動(dòng)控制系統(tǒng)示意圖閉環(huán)控制開(kāi)環(huán)控制?1.2.3自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成及方框圖

在研究自動(dòng)控制系統(tǒng)時(shí)，為了更清楚地表示控制系統(tǒng)各環(huán)節(jié)之間的關(guān)系，也可采用方框圖（方塊圖）。每個(gè)方框表示組成系統(tǒng)的一個(gè)環(huán)節(jié)，兩個(gè)方框之間用帶箭頭的線段表示信號(hào)聯(lián)系；進(jìn)入方框的信號(hào)為環(huán)節(jié)輸入，離開(kāi)方框的為環(huán)節(jié)輸出。閉環(huán)控制系統(tǒng)組成?檢測(cè)元件和變送器的作用是把被控變量c(t)轉(zhuǎn)化為測(cè)量值y(t)。比較機(jī)構(gòu)的作用是比較設(shè)定值r(t)與測(cè)量值y(t)并輸出其差值。閉環(huán)控制系統(tǒng)組成?控制裝置的作用是根據(jù)偏差的正負(fù)、大小及變化情況，按某種預(yù)定的控制規(guī)律給出控制作用u(t)。比較機(jī)構(gòu)和控制裝置通常組合在一起，稱為控制器。執(zhí)行器的作用是接受控制器送來(lái)的u(t)，相應(yīng)地去改變操縱變量q(t)。?通常將過(guò)程、執(zhí)行器、檢測(cè)元件與變送器的組合稱為廣義對(duì)象。?閉環(huán)控制系統(tǒng)組成幾個(gè)重要概念：（1）信息：圖中的r(t)、y(t)、f(t)等既是實(shí)際的物理量，又作為信息來(lái)轉(zhuǎn)換和作用。圖中的每一部分稱為一個(gè)環(huán)節(jié)，作用于它的信息稱為該環(huán)節(jié)的輸入信號(hào)，它送出的信息稱為輸出信號(hào)。前一環(huán)節(jié)的輸出就是后一環(huán)節(jié)的輸入信號(hào)。每一環(huán)節(jié)的輸出信號(hào)與輸入信號(hào)之間的關(guān)系僅僅取決于該環(huán)節(jié)的特性。?從整個(gè)系統(tǒng)來(lái)看，輸入信號(hào)：

設(shè)定值和擾動(dòng)輸出信號(hào)：

被控變量、測(cè)量值閉環(huán)控制系統(tǒng)組成?（2）閉環(huán)：按信息的流向來(lái)說(shuō)（3）動(dòng)態(tài)：物理量是時(shí)間的函數(shù)、是不斷變化的。擾動(dòng)作用使被控變量偏離設(shè)定值，控制作用又使它回到設(shè)定值。閉環(huán)控制系統(tǒng)組成?1.2.4自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類按設(shè)定值的不同情況，將自動(dòng)控制系統(tǒng)分為三類:

定值控制系統(tǒng)、隨動(dòng)控制系統(tǒng)、程序控制系統(tǒng)。定值控制系統(tǒng)

設(shè)定值保持不變（為一恒定值）的反饋控制系統(tǒng)稱為定值控制系統(tǒng)。

?1.2.4自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類隨動(dòng)控制系統(tǒng)

設(shè)定值不斷變化，且事先是不知道的，并要求系統(tǒng)的輸出（被控變量）隨之而變化。

程序控制系統(tǒng)

設(shè)定值也是變化的，但它是一個(gè)已知的時(shí)間函數(shù)，即根據(jù)需要按一定時(shí)間程序變化。?例題：下圖為直接蒸汽加熱器的工藝流程圖，要求畫(huà)出以熱物料的出口溫度為被控變量，蒸汽流量為操縱變量的控制系統(tǒng)帶檢測(cè)控制點(diǎn)的工藝流程圖，指明該控制系統(tǒng)中的被控變量、操縱變量、過(guò)程以及主要擾動(dòng)，畫(huà)出控制方案的方塊圖。蒸汽加熱器?解：蒸汽加熱器控制系統(tǒng)帶檢測(cè)控制點(diǎn)的工藝流程圖如下：?蒸汽加熱器控制系統(tǒng)的方塊圖如下：?蒸汽汽包省煤器給水

鍋爐汽包自動(dòng)控制系統(tǒng)示意圖控制系統(tǒng)的輸入有設(shè)定作用和擾動(dòng)作用。靜態(tài)（定態(tài)）：當(dāng)輸入恒定不變時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)若能建立平衡，系統(tǒng)中各個(gè)環(huán)節(jié)將暫不動(dòng)作，它們的輸出都處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)。此時(shí)輸入與輸出之間的關(guān)系稱為系統(tǒng)的靜態(tài)特性。環(huán)節(jié)的靜態(tài)特性?動(dòng)態(tài)：由于輸入的變化，輸出隨時(shí)間變化，其間的關(guān)系稱為系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性。也就是說(shuō)，從輸入變化開(kāi)始，經(jīng)過(guò)控制直到再建立靜態(tài)，在這段時(shí)間中，整個(gè)系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)和變量都處于變化的過(guò)程之中，這種狀態(tài)稱為動(dòng)態(tài)。蒸汽汽包省煤器給水

鍋爐汽包自動(dòng)控制系統(tǒng)示意圖環(huán)節(jié)的動(dòng)態(tài)特性?當(dāng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的輸入發(fā)生變化后，被控變量（即輸出）隨時(shí)間不斷變化，它隨時(shí)間而變化的過(guò)程稱為系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程。也就是系統(tǒng)從一個(gè)平衡狀態(tài)(靜態(tài))過(guò)渡到另一個(gè)平衡狀態(tài)（靜態(tài)）的過(guò)程。蒸汽汽包省煤器給水

鍋爐汽包自動(dòng)控制系統(tǒng)示意圖?所有正常工作的反饋系統(tǒng)都是穩(wěn)定系統(tǒng),對(duì)于一個(gè)穩(wěn)定的系統(tǒng),要分析其穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性和快速性，常以階躍作用為輸入時(shí)的被控變量的過(guò)渡過(guò)程為例，因?yàn)殡A躍作用很典型，實(shí)際上也經(jīng)常遇到，且這類輸入變化對(duì)系統(tǒng)來(lái)講是比較嚴(yán)重的情況。

?定值控制系統(tǒng)過(guò)渡過(guò)程的形式(階躍擾動(dòng))

發(fā)散振蕩單調(diào)發(fā)散等幅振蕩衰減振蕩單調(diào)衰減穩(wěn)定的過(guò)渡過(guò)程最常用?單項(xiàng)控制指標(biāo)（僅適用于衰減振蕩過(guò)程）穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性和快速性1.3.3自動(dòng)控制系統(tǒng)的品質(zhì)指標(biāo)綜合控制指標(biāo)?最大動(dòng)態(tài)偏差或超調(diào)量是描述被控變量偏離設(shè)定值最大程度的物理量，是衡量過(guò)渡過(guò)程穩(wěn)定性的一個(gè)動(dòng)態(tài)指標(biāo)。

對(duì)于定值控制系統(tǒng)，過(guò)渡過(guò)程的最大動(dòng)態(tài)偏差是指被控變量第一個(gè)振蕩波的峰值與設(shè)定值之差。在上圖中，最大偏差就是第一個(gè)波的峰值。為A

（1）最大動(dòng)態(tài)偏差（emax）或超調(diào)量（）穩(wěn)態(tài)特性CtyBB’A0y(∞)?

最大偏差表示系統(tǒng)的被控變量瞬間偏離給定值的最大程度。若偏差越大，偏離的時(shí)間越長(zhǎng)，對(duì)穩(wěn)定正常生產(chǎn)越不利。要求小。特別是對(duì)于一些有約束條件的系統(tǒng)，如化學(xué)反應(yīng)器的化合物爆炸極限、觸媒燒結(jié)溫度極限等，都會(huì)對(duì)最大偏差的允許值有所限制。?

同時(shí)考慮到干擾會(huì)不斷出現(xiàn)，偏差有可能是疊加的，即當(dāng)?shù)谝粋€(gè)干擾還未清除時(shí)，第二個(gè)干擾可能又出現(xiàn)了，所以在決定最大偏差的允許值時(shí)，要根據(jù)工藝情況慎重選擇。?在設(shè)定作用下的控制系統(tǒng)（隨動(dòng)控制系統(tǒng)）中，通常采用超調(diào)量這個(gè)指標(biāo)來(lái)表示被控變量偏離設(shè)定值的程度。A超調(diào)量定義：第一個(gè)波的峰值與最終穩(wěn)態(tài)值之差，即B=A-C,如果系統(tǒng)的新穩(wěn)態(tài)值等于設(shè)定值，那么最大偏差就等于超調(diào)量。一般超調(diào)量以百分?jǐn)?shù)給出。ytBB’C0?衰減比是衡量過(guò)渡過(guò)程穩(wěn)定性的動(dòng)態(tài)指標(biāo)。定義：第一個(gè)波的振幅與同方向第二個(gè)波的振幅之比。

（2）衰減比n衰減比n穩(wěn)態(tài)特性CtyBB’A0y(∞)?衰減比n

n>1:衰減振蕩。n越大，則控制系統(tǒng)的穩(wěn)定度也越高，當(dāng)n趨于無(wú)窮大時(shí)，控制系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程接近于非振蕩過(guò)程。CtyBB’A0n=1:等幅振蕩。n<1:發(fā)散振蕩。n越小，意味著控制系統(tǒng)的振蕩過(guò)程越劇烈，穩(wěn)定度也越低，?根據(jù)實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)，為保持足夠的穩(wěn)定裕度，一般希望過(guò)渡過(guò)程有兩個(gè)波左右，與此對(duì)應(yīng)的衰減比在4:1到10:1的范圍內(nèi)。衰減率：CtyBB’A0穩(wěn)態(tài)特性?（3）余差定義：控制系統(tǒng)過(guò)渡過(guò)程終了時(shí)設(shè)定值與被控變量穩(wěn)態(tài)值之差。

余差是反映控制準(zhǔn)確性的一個(gè)重要穩(wěn)態(tài)指標(biāo)，一般希望其為零，或不超過(guò)預(yù)定的范圍。?上圖中，

在控制系統(tǒng)中，對(duì)余差的要求取決于生產(chǎn)過(guò)程的要求，并不是越小越好。例如儲(chǔ)槽液位，余差可大一些；化學(xué)反應(yīng)器的溫度控制要求高，余差就要小一些。穩(wěn)態(tài)特性CtyBB’A0y(∞)?（4）回復(fù)時(shí)間（過(guò)渡時(shí)間）回復(fù)時(shí)間表示控制系統(tǒng)過(guò)渡過(guò)程的長(zhǎng)短。穩(wěn)態(tài)特性CtyBB’A0y(∞)定義：控制系統(tǒng)在受到階躍外作用后，被控變量從原有穩(wěn)態(tài)值達(dá)到新的穩(wěn)態(tài)值所需要的時(shí)間。理論上講，控制系統(tǒng)要完全達(dá)到新的平衡狀態(tài)需要無(wú)限長(zhǎng)的時(shí)間。?實(shí)際上，被控變量接近于新穩(wěn)態(tài)值的或或的范圍內(nèi)且不再越出時(shí)為止所經(jīng)歷的時(shí)間，可計(jì)為過(guò)渡時(shí)間。一般希望過(guò)渡時(shí)間長(zhǎng)or短？ytBB’2%A0Ts短一些！?（5）振蕩頻率（或振蕩周期）在衰減比相同條件下，振蕩周期與回復(fù)時(shí)間成正比；振蕩頻率與回復(fù)時(shí)間成反比。定義：過(guò)渡過(guò)程同向兩波峰之間的時(shí)間間隔稱為振蕩周期或工作周期。其倒數(shù)稱為振蕩頻率。?其它一些次要指標(biāo)：振蕩次數(shù)：是指在過(guò)渡過(guò)程內(nèi)被控變量振蕩的次數(shù)?！袄硐脒^(guò)渡過(guò)程兩個(gè)波”：是指過(guò)渡過(guò)程振蕩兩次就能穩(wěn)定下來(lái)。上升時(shí)間：是指干擾開(kāi)始作用起到第一個(gè)波峰所需要的時(shí)間。穩(wěn)態(tài)特性CtyBB’A0y(∞)?總結(jié)：主要指標(biāo)有：最大偏差、衰減比、余差、過(guò)渡時(shí)間。在實(shí)際的系統(tǒng)中如何確定這些指標(biāo)，要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)定。原則：對(duì)生產(chǎn)過(guò)程有決定性意義的主要品質(zhì)指標(biāo)應(yīng)該優(yōu)先保證。?例題：某換熱器的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)在單位階躍干擾下的過(guò)渡過(guò)程曲線如下圖所示。試分別求出最大偏差、衰減比、余差、過(guò)渡時(shí)間（設(shè)定值為200℃）。(℃)解：(1)最大偏差：(2)余差：(℃)℃?(3)衰減比：第一個(gè)波的振幅第二個(gè)波的振幅(℃)(℃)衰減比℃?(4)過(guò)渡時(shí)間：過(guò)渡時(shí)間與規(guī)定的被控變量的限制范圍大小有關(guān)，假設(shè)為，就可以認(rèn)為過(guò)渡過(guò)程已經(jīng)結(jié)束，那么限制范圍為(℃)那么，在新穩(wěn)態(tài)值（205℃）兩側(cè)以限制范圍為寬度畫(huà)一區(qū)域，被控變量進(jìn)入該區(qū)域而且不再越出，那么進(jìn)入的時(shí)間就是Ts。因此，過(guò)渡時(shí)間為22min.℃?機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心數(shù)控機(jī)床編程及加工機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^(guò)數(shù)控機(jī)床的加工程序編制，掌握編程的方法及技巧；將在計(jì)算機(jī)上用OpenSoftCNC軟件模擬顯示加工過(guò)程校驗(yàn)程序，然后在數(shù)控機(jī)床上對(duì)工件進(jìn)行加工；結(jié)合機(jī)械加工工藝，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化編程，提高加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率。機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)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(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)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(guò)程、工藝參數(shù)、機(jī)床的運(yùn)動(dòng)以及刀具位移等內(nèi)容，按照數(shù)控機(jī)床的編程格式和能識(shí)別的語(yǔ)言記錄在程序單上的全過(guò)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(jī)床，數(shù)控機(jī)床的CNC裝置對(duì)程序經(jīng)過(guò)處理之后，向機(jī)床各坐標(biāo)的伺服系統(tǒng)發(fā)出指令信息，驅(qū)動(dòng)機(jī)床完成相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)。數(shù)控編程的目的機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心數(shù)控編程的基本原理①分析零件圖紙，確定加工工藝過(guò)程；②計(jì)算走刀軌跡，得出刀位數(shù)據(jù)；③編寫(xiě)零件加工程序；④制作控制介質(zhì)；⑤校對(duì)程序及首件試加工。數(shù)控編程的內(nèi)容機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心數(shù)控編程的基本原理數(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(xué)處理編寫(xiě)程序文件制作控制介質(zhì)程序校驗(yàn)及試切數(shù)控機(jī)床機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心OpenSoftCNC軟件介紹OpenSoftCNC軟件包括數(shù)控車(chē)床模擬仿真和數(shù)控銑床模擬仿真系統(tǒng)，由軟件+標(biāo)準(zhǔn)硬件系統(tǒng)構(gòu)成，不要求專用硬件或運(yùn)動(dòng)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(jī)床控制兩大部分組成。機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心OpenSoftCNC軟件介紹為例，軟件提供下列指令：以數(shù)控車(chē)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(dòng)G00X(U)_Z(W)_√G01直線插補(bǔ)G01X(U)_Z(W)_√G02順時(shí)針圓弧插補(bǔ)G02I_K_X(U)_Z(W)_√G03逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)G03I_K_X(U)_Z(W)_√G32恒螺距公制螺紋插補(bǔ)G32X(U)_Z(W)_K_I_H√G33恒螺距英制螺紋插補(bǔ)G33X(U)_Z(W)_K_I_H√G27X軸返回程序零點(diǎn)G27

G28Z軸返回程序零點(diǎn)G28

G92定義絕對(duì)坐標(biāo)系G92X_Z_√2G04延時(shí)G04E_

3M00暫停M00

M02程序結(jié)束M02

4M03主軸正轉(zhuǎn)M03√M04主軸反轉(zhuǎn)M04√M05主軸停M05√5M08開(kāi)冷卻液M08√M09關(guān)冷卻液M09√

6M97程序跳轉(zhuǎn)M97P_

M98子程序調(diào)用M98P_L_

M99子程序返回M99

7M20自定義開(kāi)關(guān)1有效M20√M21自定義開(kāi)關(guān)1無(wú)效M21√8M22自定義開(kāi)關(guān)2有效M22√M23自定義開(kāi)關(guān)2無(wú)