数控技术及应用数案及讲癌 上部分：数控技术及编程 显然，编码器的分辨率越高，则电动机转动角位移就越精确。现代高分辨率位置编码器 绝对位置的测量可达163840脉冲转。 (4)实现多种补偿功能 数控系统能实现多种补偿功能，提高数控机床的加工精度和动态特性。数控系统的补 偿功能主要用来补偿机械系统带来的误差。例如： 1)直线度的补偿。 随着某一轴的运动，对另一轴加以补偿，提高工作台运动的直线 度： 2)采用新的丝杠导程误差补偿方法。用几条近似线表示导程误差，仅对其中几个点 进行补偿。此法可减少补偿数据的设定点数，使补偿方法大为简化： 3)丝杠、齿轮间隙补偿： 4)热变形误差补偿，用来补偿由于机床热变形而产生机床几何位置变化引起的加工 误差： 5)刀具长度、半径等补偿： 6)存储型补偿。这种补偿方法，可根据机床使用时的实际情况（如机床零件的磨损 情况等)适时地修订补偿值。 提高数控系统的可靠性，可大大降低数控机床的故障率。新型数控系统大量使用大规 模和超大规模集成电路，还采用专用芯片提高集成度以及使用表面封装技术等方法，减少 了元器件数量和它们之间的连线和焊点数目，从而大幅度降低系统的故障率。 此外，现代数控系统还具有人工智能(AI)故障诊断系统，用它来诊断数控系统及机 床的故障，把专家们所掌握的对于各种故障原因及其处置方法作为知识库储存到计算机的 存储器中，以知识库为依据来开发软件，分析查找故障原因 只要通过回答显示器提出的 简单问题，就能和专家一样诊断出机床的故障原因以及提出排除故障的方法。 由于CNC系统使用的计算机容量越来越大，运算速度越米越快，使得CNC系统不仅 能完成机床的数字控制功能，而且还可以充分利用软件技术，使系统智能化，给使用者以 更大的帮助。例如 将迄今为止必须由编程员决定的零件的加工部位、加工工序、加工顺 序等也可由CNC系统自动地决定。操作者只要将加工形状和必要的毛坯形状输进CNC系 统，就能自动生成加工程序。这样数控加工的编程时间将大为缩短，即使经验不足的操作 者也能进行操作。CNC系统如何与人工智能技术相结合，尚待研究开发。除了上述在故障 今新和馆程方面的应用外，还有更大的领域留待我们去探索 越来越多的工厂希望将多台数控机床组成各种类型的生产线或者DNC(Direc Numerical Control直接数字控制)系统。这就要求CNC系统提高联网能力。 般CNC系 统都具有RS232远距离串行接口，可以按照用户的格式要求，与同一级计算机进行多种数 据交换。为了满足不同厂家、不同类型数控机床联网功能要求，现代数控系统大都具有 MAP(制造自动化协议)接口，现在己实现了MAP3.0版本，并采用光缆通信，以提高 数据传送速度和可靠性。 第二节数控机床的组成和工作原理 一、数控机床的组成 兰州交通大学机电工程学院数控技术及应用教案及讲稿 上部分：数控技术及编程 兰州交通大学机电工程学院 4 显然，编码器的分辨率越高 , 则电动机转动角位移就越精确。现代高分辨率位置编码器 绝对位置的测量可达163840 脉冲/转。 (4 ) 实现多种补偿功能 数控系统能实现多种补偿功能，提高数控机床的加工精度和动态特性。数控系统的补 偿功能主要用来补偿机械系统带来的误差。例如 ： 1）直线度的补偿。随着某一轴的运动，对另一轴加以补偿，提高工作台运动的直线 度； 2）采用新的丝杠导程误差补偿方法。用几条近似线表示导程误差，仅对其中几个点 进行补偿。此法可减少补偿数据的设定点数，使补偿方法大为简化； 3）丝杠、齿轮间隙补偿； 4）热变形误差补偿，用来补偿由于机床热变形而产生机床几何位置变化引起的加工 误差； 5) 刀具长度、半径等补偿； 6）存储型补偿。这种补偿方法，可根据机床使用时的实际情况（如机床零件的磨损 情况等）适时地修订补偿值。 提高数控系统的可靠性，可大大降低数控机床的故障率。新型数控系统大量使用大规 模和超大规模集成电路，还采用专用芯片提高集成度以及使用表面封装技术等方法，减少 了元器件数量和它们之间的连线和焊点数目，从而大幅度降低系统的故障率。 此外，现代数控系统还具有人工智能（AI）故障诊断系统，用它来诊断数控系统及机 床的故障，把专家们所掌握的对于各种故障原因及其处置方法作为知识库储存到计算机的 存储器中，以知识库为依据来开发软件，分析查找故障原因。只要通过回答显示器提出的 简单问题，就能和专家一样诊断出机床的故障原因以及提出排除故障的方法。 由于CNC系统使用的计算机容量越来越大，运算速度越来越快，使得CNC系统不仅 能完成机床的数字控制功能，而且还可以充分利用软件技术，使系统智能化，给使用者以 更大的帮助。例如，将迄今为止必须由编程员决定的零件的加工部位、加工工序、加工顺 序等也可由CNC系统自动地决定。操作者只要将加工形状和必要的毛坯形状输进CNC系 统，就能自动生成加工程序。这样数控加工的编程时间将大为缩短，即使经验不足的操作 者也能进行操作。CNC系统如何与人工智能技术相结合，尚待研究开发。除了上述在故障 诊断和编程方面的应用外，还有更大的领域留待我们去探索。 越来越多的工厂希望将多台数控机床组成各种类型的生产线或者DNC（Direct Numerical Control 直接数字控制）系统。这就要求CNC系统提高联网能力。一般CNC系 统都具有RS232远距离串行接口，可以按照用户的格式要求，与同一级计算机进行多种数 据交换。为了满足不同厂家、不同类型数控机床联网功能要求，现代数控系统大都具有 MAP（制造自动化协议）接口，现在已实现了MAP3.0 版本，并采用光缆通信，以提高 数据传送速度和可靠性。 第二节 数控机床的组成和工作原理 一、数控机床的组成