兰州交通大学：《数控技术及应用》课程教学课件（打印版，2018）02 计算机数控系统

泸空支长天 第二章计算机数控系统

第二章计算机数控系统 → 第一节概述 → 第二节数控系统的基本功能 → 第三节CNC装置硬件结构 → 第四节CNC装置软件结构 → 第五节经济型数控系统 第六节基于PC的开放式数控系统

第一节概述 一。CC系统的组成 CNC控制器 伺服驱动单元 工输入输出设备 PLC 主轴控制单元 主轴电动机 输入设备 电气控制单元 机床电器 输出设备 速度控制单元 进给电动机 位置检测单元 图2.1CNC系统结构框图 检测反馈单元

第一节概述 .CNC装置的结构 CNC装置是数控系统的核心，其主要功能是：正确识别和解释数控 加工程序，对解释结果进行各种数据计算和逻辑判断处理，完成各种输 入输出任务。CNC装置由软件和硬件两大部分组成。 1.软件 包括管理软件和控制软件。 管理软件：由输入输出程序、显示程序和诊断程序等组成； 控制软件：由译码程序、刀具补偿计算程序、速度控制程序、插补 运算程序和位置控制程序等组成

第一节概述 ,CC装置的结构 2.硬件 包括中央处理器CPU、存储器、输入输出接口、位置控制等部分。 CPU由运算器和控制器组成，实施对数控系统的运算和管理。 运算器对数据进行算术和逻辑运算；控制器统一指挥和控制数控系统各部分。 存储器用于存储系统软件和零件加工程序、运算的中间结果以及处 理后的结果。 输入输出接口是计算机与机床之间联系的桥梁和通道，典型的输入 输出接口部件有：磁盘输入接口、数控操作面板接口、显示器CRT接口、 进给伺服控制接口、RS232或RS485接口等。 位置控制是数控系统一个主要组成部分，完成对进给坐标轴的控制

第一节概述 三，CC装置的工作过程 加工信 加工信 输出控 控制信 机床 息输入 息处理 制信息 息处理 将数控系统输出的指令信 检测 与检测反馈信息进行比较并 进行功率放大 反错 输入加工所需的各种信 息（数控加工程序) 实时检测伺服电机的速度、输出 角位移或机床工作台的直线位移

第一节概述 三.CC装置的工作过程 CNC装置的工作过程：在硬件的支持下，执行软件的过程。 CNC装置的工作原理：通过输入输出设备输入机床加工零件所需的各 种数据信息（数控加工程序），经过计算机的译码、刀具半径补偿、加减速 控制、插补等处理和运算，将每个坐标轴的移动分量送到其相应的驱动电 路，经过转换、放大，驱动伺服电动机，带动坐标轴运动，同时进行实时反 馈控制，使每个坐标轴都能精确移动到指令所要求的位置，从而实现刀具与 工件的相对运动，自动完成对零件的加工

第一节概述 四，C、C装置的助能 一)基本功能 (仁)选择功能 1.控制功能 1.补偿功能 2.准备功能G 2.固定循环功能 3.插补功能 3.通信功能 4.进给功能F 4.人机对话编程功能 5.主轴功能S 6辅助功能 7.刀具功能T 8显示功能 9.自诊断功能

第一节概述 五。CC系统的特点 1.灵活性大 其功能大部分由软件在通用硬件的支持下来实现，可通过对软件 的修改和扩充实现其功能的改变、扩充。 2.通用性强 其硬件和软件大多采用模块化结构。CNC系统基本配置具有通用 性，不同的数控机床可通过配置相应的功能模块实现不同的特定功能。 3.数控功能丰富 可实现许多复杂的数控功能，如高次曲线插补、动静态图形显示、 多种功能补偿、数字伺服控制功能等

第一节概述 五。CC系统的特点 4.可靠性高 数控加工程序一次性输入数控系统保存，并经调试运行后方可自 动运行，加工中不易出错；功能软件化简化了系统硬件结构，系统可 靠性提高。 5.易于实现机电一体化 具有强大的通信功能。 6.使用维护方便 菜单操作；编程方便；具有自诊断功能