計算機數(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/共22頁數(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/共22頁NC控制控制通過數(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/共22頁CNC控制控制ComputerizedComputerized Numerical Control Numer

2、ical Control通過計算機進行數(shù)字控制。核心是一個或更多的可編程的計算機。在計算機上可書寫并且編輯NC程序，不需要準(zhǔn)備一個新的穿孔帶。靈活性和通用性很強。現(xiàn)多數(shù)采用。NC與與CNC第4頁/共22頁數(shù)控機床的控制任務(wù)數(shù)控機床的控制任務(wù)實現(xiàn)刀具相對工件各坐標(biāo)軸幾何運動規(guī)律的數(shù)字控制。這是主要任務(wù)，由計算機數(shù)控裝置完成。機床輔助機械動作的順序控制。通常稱強電邏輯控制。由PLC（可編程控制器）實現(xiàn)。內(nèi)裝型獨立型NC與與CNC第5頁/共22頁CNC系統(tǒng)框圖系統(tǒng)框圖主軸電機機 床進給電機位置檢測器主軸控制單元速度控制單元可編程控制器（PLC）計算機數(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/共22頁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/共22頁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/共22頁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償速度控制插補運算位置控制控制軟件控制軟件第9頁/共22頁控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)是指用于控制機床傳動的設(shè)備和系統(tǒng)。這個控制取決于接收，傳輸和儲存的信號。一個控制系統(tǒng)包括一個輸入，處理和輸出模塊。第10頁/共22頁控制系統(tǒng)工作原理控制系統(tǒng)工作原理NC程序可通過手動方式或通過一個數(shù)據(jù)存儲介質(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/共22頁控制系統(tǒng)工作原理控制系統(tǒng)工作原理通過插補器控制同時沿著幾個軸的移動（縱向或旋轉(zhuǎn)）。不斷計算刀架移動所需（設(shè)置）的位置，并且與反饋進行比較。這個設(shè)置位置的計算參照插補法，執(zhí)行根據(jù)給定的規(guī)則。插補器第12頁/共22頁控制系統(tǒng)工作原理控制系統(tǒng)工作原理每個軸需要自己的測量系統(tǒng)和進給驅(qū)動。測量系統(tǒng)將刀架的實際位置反饋給控制系統(tǒng)。第13頁/共22頁控制系統(tǒng)工作原理控制系統(tǒng)工作原理設(shè)置/實際值比較器將插補器提供的設(shè)置值與從測量系統(tǒng)接收到的實際值進行比較。當(dāng)實際值與設(shè)置值相等時，命令被輸送到進給驅(qū)動電機。設(shè)置/

5、實際值比較器第14頁/共22頁控制系統(tǒng)工作原理控制系統(tǒng)工作原理針對一個給定類型的設(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)路徑與實際命令之間的關(guān)系，也就是說給定一個命令后控制系統(tǒng)等待設(shè)備的反饋，然后下一個命令被執(zhí)行。調(diào)整控制系統(tǒng)第15頁/共22頁計算機數(shù)控裝置計算機數(shù)控裝置第16頁/共22頁計算機數(shù)控裝置的功計算機數(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：供用戶實際要求選擇第17頁/共22頁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控制的軸數(shù)。2.

6、準(zhǔn)備功能 即G功能，用來指令機床動作方式。它包括基本移動、程序暫停、平面選擇、坐標(biāo)設(shè)定、刀具補償、基準(zhǔn)點返回、固定循環(huán)、單位(如公英)制轉(zhuǎn)換等指令。3.插補功能 指數(shù)控系統(tǒng)實現(xiàn)零件輪廓（平面或空間）加工軌跡運算的功能。CNC裝置必須具有直線、圓弧、拋物線等插補功能。實現(xiàn)插補計算的方法有逐點比較法、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)控機床加工零件時，鉆孔、鏜孔、攻絲等典型的加工工序，其加工的循環(huán)過程十分典型，將這些循環(huán)加工過程預(yù)先用G代碼進行定義，這樣可大大簡化程序的編制。 第18頁/共22頁CNC裝置的主要功裝置的主要功能能5.進給功能 指數(shù)控系統(tǒng)進給速度的控制功能，用F

7、代表 。 切削進給速度：控制刀具相對工件的運動速度，為每分鐘進給量，用字 母F和它后續(xù)的數(shù)值來表示。 同步進給速度：實現(xiàn)切削速度和進給速度的同步，為每轉(zhuǎn)進給量，如 0.01mm/r。 快速進給速度：通過參數(shù)設(shè)定并用G00代碼給出。 進給倍率：實現(xiàn)人工實時修調(diào)進給速度，由操作面板上設(shè)置的進給倍率 開關(guān)來改變，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)有主軸倍率開關(guān)，用它可不修改程序而改變主軸轉(zhuǎn)速。第19頁/共22頁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，刀庫的啟、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 刀具功能用來選擇刀具，用字母T和它后續(xù)的2位或4位數(shù)值來表示。 第二輔助功能來指定工作臺分度，用字母B和它后續(xù)的3位數(shù)值來表示。9.補償功能 作用就是把刀具長度或直徑的補償量，絲杠螺距誤差和反向間隙誤差的補償量輸入CNC裝置的存儲器，重新修訂刀具的運動軌跡和坐標(biāo)尺寸。10.顯示功能 通過軟件和接口，該功能可在CRT上顯示字符和圖形?？梢燥@示程序、參數(shù)、各種補償量、坐標(biāo)位置、故障信息、人機對話編程菜單、零件圖形、動態(tài)刀具軌跡等。 第20頁/共22頁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)生或擴大。這一功能可以是聯(lián)機診斷，即在系統(tǒng)運行過程中進行檢索和診斷；也可脫機診斷，即在系統(tǒng)運行前或故障停機后進行診斷，查出故障部位。12.通信功能 指CNC裝置與外界進行信息和數(shù)據(jù)交