第3章计算机数控装置 3.1概述 3.2CNC装置的硬件结构 3.3CNC装置的软件结构 3.4典型数控功能原理及实现 3.5国内外典型CNC系统简介 1
1 第3章 计算机数控装置 3.1 概述 3.2 CNC装置的硬件结构 3.3 CNC装置的软件结构 3.4 典型数控功能原理及实现 3.5 国内外典型CNC系统简介
3.4典型数控功能原理及实现 3.4.1机床的控制功能需求 3.4.2插补功能 3.4.3补偿功能 刷腳 3.4.4PLC功能 3.4.5故障诊断功能 X 四 ☒ +Y
2 3.4 典型数控功能原理及实现 3.4.1 机床的控制功能需求 3.4.2 插补功能 3.4.3 补偿功能 3.4.4 PLC功能 3.4.5 故障诊断功能
3.4典型数控功能原理及实现 A 3.4.1机床的控制功能需求 用户需求功能概述 ●自动加工控制功能 -程序（译码、解释、刀补、插补、运动控制）【GF】 -主轴【S】 -换刀【TD】 辅助【M】 ●手动操作功能【用途：调试、对刀.】 -点动 一手摇 -回零 干预（修调、暂停） 3
3 3.4.1 机床的控制功能需求 用户需求功能概述 自动加工控制功能 –程序（译码、解释、刀补、插补、运动控制）【G\F】 –主轴【 S 】 –换刀【 T\D 】 –辅助【 M 】 手动操作功能【用途：调试、对刀.】 –点动 –手摇 –回零 –干预（修调、暂停） 3.4 典型数控功能原理及实现
3.4典型数控功能原理及实现 3.4.1机床的控制功能需求 用户需求功能概述 ·刀具管理功能 -寿命管理 -刀库管理 ·程序文件管理功能 ●故障监控/诊断 ●通信/数据交换（网络、RS232) ·人机对话、交互
4 3.4.1 机床的控制功能需求 用户需求功能概述 刀具管理功能 –寿命管理 –刀库管理 程序/文件管理功能 故障监控/诊断 通信/数据交换（网络、RS232） 人机对话、交互 3.4 典型数控功能原理及实现
3.4典型数控功能原理及实现 3.4.1机床的控制功能需求 用户需求的技术分类 ·管理功能 -工艺数据管理刀具】 -文件程序管理 ●交互功能 一系统配置管理 -人机界面 ●控制功能 操作界面 一-运动控制 一故障诊断 -I/O控制 5
5 3.4.1 机床的控制功能需求 用户需求的技术分类 管理功能 –工艺数据管理[刀具] –文件程序管理 –系统配置管理 控制功能 –运动控制 –I/O控制 交互功能 –人机界面 –操作界面 –故障诊断 3.4 典型数控功能原理及实现
3.4典型数控功能原理及实现 3.4.1机床的控制功能需求 基本控制功能 ●运动控制 -单轴运动控制（点位、速度） -多轴联动控制（路径、比例） 运动控制用什么语言？ ●I/O控制 -开关量 一模拟量 -脉冲量 数字量 /0(逻辑)控制用什么语言？ 6
6 3.4.1 机床的控制功能需求 基本控制功能 运动控制 –单轴运动控制 （点位 、速度 ） –多轴联动控制 （路径 、比例 ） –运动控制用什么语言 ？ I/O控制 –开关量 –模拟量 –脉冲量 –数字量 –I/O(逻辑 )控制用什么语言 ？ 3.4 典型数控功能原理及实现
3.4典型数控功能原理及实现 3.4.2插补功能 Bnc'wasm 用 G92 XO ZO G91G01Z-100F200 G01X100 7
7 3.4.2 插补功能 G92 X0 Z0 G91 G01 Z-100 F200 G01 X100 3.4 典型数控功能原理及实现
3.4典型数控功能原理及实现 插补问题的描述 位移△X 程 数控 指令△Y 伺服 装置 速度Fx 系统 指令Fy ◆ 功能 ·对用G代码（或其它语言）表达的加工任务进行解释、分析、计算， 分解为伺服系统可以接收的动作指令，驱动执行部件按特定的规 律运动，完成加工任务。 8
8 功能 对用G代码(或其它语言)表达的加工任务进行解释、分析、计算， 分解为伺服系统可以接收的动作指令，驱动执行部件按特定的规 律运动，完成加工任务。 程 序 数控 装置 伺服 系统 位移 指令 速度 指令 X Y Fx Fy 插补问题的描述 3.4 典型数控功能原理及实现
3.4典型数控功能原理及实现 插补的基本概念 插补：零件轮廓线型已知，进给速度、刀具参数、进给方向 等，计算出中间点坐标值。 插补的实质：“数据密化” 。 刀具或工件的移动轨迹是小线段构成的折线， 用折线逼近轮廓线型。 有插补拟合误差，但脉冲当量小 (m、μm级)，插补拟合误差 在加工误差范围内。 X 脉冲当量：刀具或工件能移动的最小位移量。 9
9 插补的基本概念 插补：零件轮廓线型已知，进给速度、刀具参数、进给方向 等，计算出中间点坐标值 。 插补的实质： “数据密化” 。 刀具或工件的移动轨迹是小线段构成的折线， 用折线逼近轮廓线型。 X 有插补拟合误差，但脉冲当量小 Y （nm、m级），插补拟合误差 在加工误差范围内。 脉冲当量：刀具或工件能移动的最小位移量。 3.4 典型数控功能原理及实现
3.4典型数控功能原理及实现 插补问题的输入-已知 圆弧： 直线 G92X-10Y30 G92 XO YO G01X0Y30F500 G01X10Y5F500 G02X30Y0I0J-30 y1P、0,30) oP(10,5) P30,0) 0P.0,0) 0 X 10
10 插补问题的输入-已知 x y o 直线 G92 X0 Y0 G01 X10 Y5 F500 Pe(10,5) x y o 圆弧： G92 X-10 Y30 G01 X0 Y30 F500 G02 X30 Y0 I0 J-30 Ps(0, 0) Pe(30,0) Ps(0,30) 3.4 典型数控功能原理及实现