第四章计算机数控系统(CNC系统)VIP专享VIP免费

1 第四章 计算机数控系统（CNC系统） 第一节 概述 一、CNC系统的组成 CNC 系统主要由硬件和软件两大部分组成。其核心是计算机数字控制装置。它通过系统控制软件配合系统硬件，合理地组织、管理数控系统的输入、数据处理、插补和输出信息，控制执行部件，使数控机床按照操作者的要求进行自动加工。CNC系统采用了计算机作为控制部件，通常由常驻在其内部的数控系统软件实现部分或全部数控功能，从而对机床运动进行实时控制。只要改变计算机数控系统的控制软件就能实现一种全新的控制方式。CNC系统有很多种类型，有车床、铣床、加工中心等的 CNC系统。但是，各种数控机床的CNC系统一般包括以下几个部分：中央处理单元 CPU、存储器（ROM/RAM）、输入输出设备（I/O）、操作面板、显示器和键盘、纸带穿孔机、可编程控制器等。图4-1 所示为 CNC系统的一般结构框图。 可编程控制器PLCCNC控制器计算机硬件与数控系统软件输出设备打 印 机穿 孔 机电 传 机显示设备输入设备编程计算机操作面板电子手轮纸带阅读机程序电气控制单 元机床电器速度控制单 元位 置检 测进给 电机主轴 控制 单 元主轴 电机 图 4-1 CNC系统的结构框图 在图4-1中所示的整 个计算机数控系统的结构框图，数控系统主要是指 图中的 CNC控制器。CNC控制器由计算机硬件、系统软件和相 应 的 I/O接 口 构成的专 用计算机与可编程控制器 PLC组成。前 者处理机床的轨 迹 运动的数字控制，后 者处理开 关 量 的逻 辑 控制。 三 、CNC系统的功能和一般工作过程 （一）CNC系统的功能 CNC系统由于 现在普 遍 采用了微 处理器，通过软件可以实现很多功能。数控系统有多种系列 ，性 能各异 。数控系统的功能通常包括基 本 功能和选 择 功能。基 本 功能是数控系统必 备的功能，选 择 功能是供 用户 根 据机床特 点 和用途 进行选 择 的 2 功能。CNC系统的功能主要反映在准备功能G指令代码和辅助功能M指令代码上。根据数控机床的类型、用途、档次的不同，CNC系统的功能有很大差别，下面介绍其主要功能。 1. 控制功能 CNC系统能控制的轴数和能同时控制（联动）的轴数是其主要性能之一。控制轴有移动轴和回转轴，有基本轴和附加轴。通过轴的联动可以完成轮廓轨迹的加工。一般数控车床只需二轴控制，二轴联动；一般数控铣床需要三轴控制、三轴联动或212轴联动；一般加工中心为多轴控制，三轴联动。控制轴数越多，特...