機床改造培訓(xùn)資料

1、. 中文名稱：數(shù)控系統(tǒng) 英文名稱：numerical control system 定義：能按照零件加工程序的數(shù)值信息指令進展控制，使機床完成工作運動并加工零件的一種控制系統(tǒng)。 數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)字控制系統(tǒng)的簡稱，英文名稱為Numerical Control System，根據(jù)計算機存儲器中存儲的控制程序，執(zhí)行局部或全部數(shù)值控制功能，并配有接口電路和伺服驅(qū)動裝置的專用計算機系統(tǒng)。通過利用數(shù)字、文字和符號組成的數(shù)字指令來實現(xiàn)一臺或多臺機械設(shè)備動作控制，它所控制的通常是位置、角度、速度等機械量和開關(guān)量。是數(shù)字控制系統(tǒng)簡稱，英文名稱為Numerical Control System，早期是由硬件電路構(gòu)成的

2、稱為硬件數(shù)控Hard NC，1970年代以后，硬件電路元件逐步由專用的計算機代替稱為計算機數(shù)控系統(tǒng)。 計算機數(shù)控puterized numerical control,簡稱C系統(tǒng)是用計算機控制加工功能，實現(xiàn)數(shù)值控制的系統(tǒng)。C系統(tǒng)根據(jù)計算機存儲器中存儲的控制程序，執(zhí)行局部或全部數(shù)值控制功能，并配有接口電路和伺服驅(qū)動裝置的專用計算機系統(tǒng)。 C系統(tǒng)由數(shù)控程序、輸入裝置、輸出裝置、計算機數(shù)控裝置C裝置、可編程邏輯控制器PLC、主軸驅(qū)動裝置和進給伺服驅(qū)動裝置包括檢測裝置等組成。 C系統(tǒng)的核心是C裝置。由于使用了計算機，系統(tǒng)具有了軟件功能，又用PLC代替了傳統(tǒng)的機床電器邏輯控制裝置，使系統(tǒng)更小巧，其靈活性

3、、通用性、可靠性更好，易于實現(xiàn)復(fù)雜的數(shù)控功能，使用、維護也方便，并具有與上位機連接及進展遠程通信的功能。 編輯本段根本構(gòu)成目前世界上的數(shù)控系統(tǒng)種類繁多，形式各異，組成構(gòu)造上都有各自的特點。這些構(gòu)造特點來源于系統(tǒng)初始設(shè)計的根本要求和工程設(shè)計的思路。例如對點位控制系統(tǒng)和連續(xù)軌跡控制系統(tǒng)就有截然不同的要求。對于T系統(tǒng)和M系統(tǒng)，同樣也有很大的區(qū)別，前者適用于回轉(zhuǎn)體零件加工，后者適合于異形非回轉(zhuǎn)體的零件加工。對于不同的生產(chǎn)廠家來說，基于歷史開展因素以及各自因地而異的復(fù)雜因素的影響，在設(shè)計思想上也可能各有千秋。例如，美國Dynapath系統(tǒng)采用小板構(gòu)造，便于板子更換和靈活結(jié)合，而日本FANUC系統(tǒng)則趨向大

4、板構(gòu)造，使之有利于系統(tǒng)工作的可靠性，促使系統(tǒng)的平均無故障率不斷提高。然而無論哪種系統(tǒng)，它們的根本原理和構(gòu)成是十分相似的。 數(shù)控系統(tǒng)一般整個數(shù)控系統(tǒng)由三大局部組成，即控制系統(tǒng)，伺服系統(tǒng)和位置測量系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)按加工工件程序進展插補運算，發(fā)出控制指令到伺服驅(qū)動系統(tǒng)；伺服驅(qū)動系統(tǒng)將控制指令放大，由伺服電機驅(qū)動機械按要求運動；測量系統(tǒng)檢測機械的運動位置或速度，并反響到控制系統(tǒng)，來修正控制指令。這三局部有機結(jié)合，組成完整的閉環(huán)控制的數(shù)控系統(tǒng)。 控制系統(tǒng)主要由總線、CPU、電源、存貯器、操作面板和顯示屏、位控單元、可編程序控制器邏輯控制單元以及數(shù)據(jù)輸入/輸出接口等組成。最新一代的數(shù)控系統(tǒng)還包括一個通訊單元

5、，它可完成C、PLC的部數(shù)據(jù)通訊和外部高次網(wǎng)絡(luò)的連接。伺服驅(qū)動系統(tǒng)主要包括伺服驅(qū)動裝置和電機。位置測量系統(tǒng)主要是采用長光柵或圓光柵的增量式位移編碼器。 硬件構(gòu)造數(shù)控系統(tǒng)的硬件由數(shù)控裝置、輸入/輸出裝置、驅(qū)動裝置和機床電器邏輯控制裝置等組成，這四局部之間通過I/O接口互連。 數(shù)控裝置是數(shù)控系統(tǒng)的核心，其軟件和硬件來控制各種數(shù)控功能的實現(xiàn)。 數(shù)控裝置的硬件構(gòu)造按C裝置中的印制電路板的插接方式可以分為大板構(gòu)造和功能模塊小板構(gòu)造；按C裝置硬件的制造方式，可以分為專用型構(gòu)造和個人計算機式構(gòu)造；按C裝置中微處理器的個數(shù)可以分為單微處理器構(gòu)造和多微處理器構(gòu)造。 1大板構(gòu)造和功能模板構(gòu)造 數(shù)控系統(tǒng)1大板構(gòu)造

6、大板構(gòu)造C系統(tǒng)的C裝置由主電路板、位置控制板、PC板、圖形控制板、附加I/O板和電源單元等組成。主電路板是大印制電路版，其它電路板是小板，插在大印制電路板上的插槽。這種構(gòu)造類似于微型計算機的構(gòu)造。 2功能模塊構(gòu)造 2單微處理器構(gòu)造和多微處理器構(gòu)造 1單微處理器構(gòu)造 在單微處理器構(gòu)造中，只有一個微處理器，以集中控制、分時處理數(shù)控裝置的各個任務(wù)。 2多微處理器構(gòu)造 隨著數(shù)控系統(tǒng)功能的增加、數(shù)控機床的加工速度的提高，單微處理器數(shù)控系統(tǒng)已不能滿足要求，因此，許多數(shù)控系統(tǒng)采用了多微處理器的構(gòu)造。假設(shè)在一個數(shù)控系統(tǒng)中有兩個或兩個以上的微處理器，每個微處理器通過數(shù)據(jù)總線或通信方式進展連接，共享系統(tǒng)的公用存儲

7、器與I/O接口，每個微處理器分擔(dān)系統(tǒng)的一局部工作，這就是多微處理器系統(tǒng)。 軟件構(gòu)造C軟件分為應(yīng)用軟件和系統(tǒng)軟件。C系統(tǒng)軟件是為實現(xiàn)C系統(tǒng)各項功能所編制的專用軟件，也叫控制軟件，存放在計算機EPROM存中。各種C系統(tǒng)的功能設(shè)置和控制方案各不一樣，它們的系統(tǒng)軟件在構(gòu)造上和規(guī)模上差異很大，但是一般都包括輸入數(shù)據(jù)處理程序、插補運算程序、速度控制程序、管理程序和診斷程序。 1輸入數(shù)據(jù)處理程序 它接收輸入的零件加工程序，將標準代碼表示的加工指令和數(shù)據(jù)進展譯碼、數(shù)據(jù)處理，并按規(guī)定的格式存放。有的系統(tǒng)還要進展補償計算，或為插補運算和速度控制等進展預(yù)計算。通常，輸入數(shù)據(jù)處理程序包括輸入、譯碼和數(shù)據(jù)處理三項容。

8、2插補計算程序 C系統(tǒng)根據(jù)工件加工程序中提供的數(shù)據(jù)，如曲線的種類、起點、終點等進展運算。根據(jù)運算結(jié)果，分別向各坐標軸發(fā)出進給脈沖。這個過程稱為插補運算。進給脈沖通過伺服系統(tǒng)驅(qū)開工作臺或刀具作相應(yīng)的運動，完成程序規(guī)定的加工任務(wù)。 C系統(tǒng)是一邊插補進展運算，一邊進展加工，是一種典型的實時控制方式，所以，插補運算的快慢直接影響機床的進給速度，因此應(yīng)該盡可能地縮短運算時間，這是編制插補運算程序的關(guān)鍵。 (3)速度控制程序 速度控制程序根據(jù)給定的速度值控制插補運算的頻率，以保預(yù)定的進給速度。在速度變化較大時，需要進展自動加減速控制，以防止因速度突變而造成驅(qū)動系統(tǒng)失步。 (4)管理程序 管理程序負責(zé)對數(shù)據(jù)

9、輸入、數(shù)據(jù)處理、插補運算等為加工過程效勞的各種程序進展調(diào)度管理。管理程序還要對面板命令、時鐘信號、故障信號等引起的中斷進展處理。 (5)診斷程序 診斷程序的功能是在程序運行中及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的故障，并指出故障的類型。也可以在運行前或故障發(fā)生后，檢查系統(tǒng)各主要部件CPU、存儲器、接口、開關(guān)、伺服系統(tǒng)等的功能是否正常，并指出發(fā)生故障的部位。 編輯本段根本分類運動軌跡分類1點位控制數(shù)控系統(tǒng) 數(shù)控系統(tǒng)控制工具相對工件從*一加工點移到另一個加工點之間的準確坐標位置,而對于點與點之間移動的軌跡不進展控制，且移動過程中不作任何加工。這一類系統(tǒng)的設(shè)備有數(shù)控鉆床、數(shù)控坐標鏜床和數(shù)控沖床等。 2直線控制數(shù)控系統(tǒng) 不僅

10、要控制點與點的準確位置，還要控制兩點之間的工具移動軌跡是一條直線，且在移動中工具能以給定的進給速度進展加工，其輔助功能要求也比點位控制數(shù)控系統(tǒng)多，如它可能被要求具有主軸轉(zhuǎn)數(shù)控制、進給速度控制和刀具自動交換等功能。此類控制方式的設(shè)備主要有簡易數(shù)控車床、數(shù)控鏜銑床等。 3輪廓控制數(shù)控系統(tǒng) 這類系統(tǒng)能夠?qū)蓚€或兩個以上坐標方向進展嚴格控制，即不僅控制每個坐標的行程位置，同時還控制每個坐標的運動速度。各坐標的運動按規(guī)定的比例關(guān)系相互配合，準確地協(xié)調(diào)起來連續(xù)進展加工，以形成所需要的直線、斜線或曲線、曲面。采用此類控制方式的設(shè)備有數(shù)控車床、銑床、加工中心、電加工機床和特種加工機床等。 伺服系統(tǒng)分類按照伺服

11、系統(tǒng)的控制方式，可以把數(shù)控系統(tǒng)分為以下幾類： 1開環(huán)控制數(shù)控系統(tǒng) 這類數(shù)控系統(tǒng)不帶檢測裝置，也無反響電路，以步進電動機為驅(qū)動元件，如圖3所示。C裝置輸出的指令進給脈沖經(jīng)驅(qū)動電路進展功率放大，轉(zhuǎn)換為控制步進電動機各定子繞組依此通電斷電的電流脈沖信號，驅(qū)動步進電動機轉(zhuǎn)動，再經(jīng)機床傳動機構(gòu)(齒輪箱，絲杠等)帶開工作臺移動。這種方式控制簡單，價格比擬低廉，被廣泛應(yīng)用于經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)中。 2半閉環(huán)控制數(shù)控系統(tǒng) 位置檢測元件被安裝在電動機軸端或絲杠軸端，通過角位移的測量間接計算出機床工作臺的實際運行位置(直線位移)，并將其與C裝置計算出的指令位置(或位移)相比擬，用差值進展控制，其控制框圖如圖4所示。由于

12、閉環(huán)的環(huán)路不包括絲杠、螺母副及機床工作臺這些大慣性環(huán)節(jié)，由這些環(huán)節(jié)造成的誤差不能由環(huán)路所矯正，其控制精度不如閉環(huán)控制數(shù)控系統(tǒng)，但其調(diào)試方便，可以獲得比擬穩(wěn)定的控制特性，因此在實際應(yīng)用中，這種方式被廣泛采用。 3全閉環(huán)控制數(shù)控系統(tǒng) 位置檢測裝置安裝在機床工作臺上，用以檢測機床工作臺的實際運行位置(直線位移)，并將其與C裝置計算出的指令位置(或位移)相比擬，用差值進展控制。這類控制方式的位置控制精度很高，但由于它將絲杠、螺母副及機床工作臺這些大慣性環(huán)節(jié)放在閉環(huán)，調(diào)試時，其系統(tǒng)穩(wěn)定狀態(tài)很難到達。 功能水平分類1經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng) 又稱簡易數(shù)控系統(tǒng)，通常僅能滿足一般精度要求的加工，能加工形狀較簡單的直線、

13、斜線、圓弧及帶螺紋類的零件，采用的微機系統(tǒng)為單板機或單片機系統(tǒng)，如：經(jīng)濟型數(shù)控線切割機床，數(shù)控鉆床，數(shù)控車床，數(shù)控銑床及數(shù)控磨床等。 2普及型數(shù)控系統(tǒng) 通常稱之為全功能數(shù)控系統(tǒng)，這類數(shù)控系統(tǒng)功能較多，但不追求過多，以實用為準。 3高檔型數(shù)控系統(tǒng) 指加工復(fù)雜形狀工件的多軸控制數(shù)控系統(tǒng)，且其工序集中、自動化程度高、功能強、具有高度柔性。用于具有5軸以上的數(shù)控銑床，大、中型數(shù)控機床、五面加工中心，車削中心和柔性加工單元等。 編輯本段開展趨勢1、機床的高速化隨著汽車、航空航天等工業(yè)輕合金材料的廣泛應(yīng)用，高速加工已成為制造技術(shù)的重要開展趨勢。高速加工具有縮短加工時間、提高加工精度和外表質(zhì)量等優(yōu)點，在模具

14、制造等領(lǐng)域的應(yīng)用也日益廣泛。機床的高速化需要新的數(shù)控系統(tǒng)、高速電主軸和高速伺服進給驅(qū)動，以及機床構(gòu)造的優(yōu)化和輕量化。高速加工不僅是設(shè)備本身，而是機床、刀具、刀柄、夾具和數(shù)控編程技術(shù)，以及人員素質(zhì)的集成。高速化的最終目的是高效化，機床僅是實現(xiàn)高效的關(guān)鍵之一，絕非全部，生產(chǎn)效率和效益在“刀尖上。 數(shù)控系統(tǒng)2、機床的精細化按照加工精度，機床可分為普通機床、精細機床和超精機床，加工精度大約每8年提高一倍。數(shù)控機床的定位精度即將辭別微米時代而進入亞微米時代，超精細數(shù)控機床正在向納米進軍。在未來10年，精細化與高速化、智能化和微型化集合而成新一代機床。機床的精細化不僅是汽車、電子、醫(yī)療器械等工業(yè)的迫切需求

15、，還直接關(guān)系到航空航天、導(dǎo)彈衛(wèi)星、新型武器等國防工業(yè)的現(xiàn)代化。 3、從工序復(fù)合到完整加工70年代出現(xiàn)的加工中心開多工序集成之先河，現(xiàn)已開展到完整加工，即在一臺機床上完成復(fù)雜零件的全部加工工序。完整加工通過工藝過程集成，一次裝卡就把一個零件加工過程全部完成。由于減少裝卡次數(shù)，提高了加工精度，易于保證過程的高可靠性和實現(xiàn)零缺陷生產(chǎn)。此外，完整加工縮短了加工過程鏈和輔助時間，減少了機床臺數(shù)，簡化了物料流，提高了生產(chǎn)設(shè)備的柔性，生產(chǎn)總占地面積小，使投資更加有效。 多軸聯(lián)動數(shù)控系統(tǒng)4、機床的信息化機床信息化的典型案例是Mazak410H，該機床配備有信息塔，實現(xiàn)了工作地的自主管理。信息塔具有語音、文本和

16、視像等通訊功能。與生產(chǎn)方案調(diào)度系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，下載工作指令和加工程序。工件試切時，可在屏幕上觀察加工過程。信息塔實時反映機床工作狀態(tài)和加工進度，并可以通過手機查詢。信息塔同時進展工作地數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析和刀具壽命管理，以及故障報警顯示、在線幫助排除。機床操作權(quán)限需經(jīng)指紋確認。 5、機床的智能化機床智能化包括在線測量、監(jiān)控和補償。數(shù)控機床的位置檢測及其閉環(huán)控制就是簡單的應(yīng)用案例。為了進一步提高加工精度，機床的圓周運動精度和刀頭點的空間位置，可以通過球桿儀和激光測量后，輸入數(shù)控系統(tǒng)加以補償。未來的數(shù)控機床將會配備各種微型傳感器，以監(jiān)控切削力、振動、熱變形等所產(chǎn)生的誤差，并自動加以補償或調(diào)整機床工作狀態(tài)，以提高

17、機床的工作精度和穩(wěn)定性。 6、機床的微型化隨著納米技術(shù)和微機電系統(tǒng)的迅速進展，開發(fā)加工微型零件的機床已經(jīng)提到日程上來了。微型機床同時具有高速和精細的特點，最小的微型機床可以放在掌心之中，一個微型工廠可以放在手提箱中。操作者通過手柄和監(jiān)視屏幕控制整個工廠的運作。 7、新的并聯(lián)機構(gòu)原理傳統(tǒng)機床是按笛卡爾坐標將沿3個坐標軸線的移動*、Y、Z和繞3個坐標軸線轉(zhuǎn)動A、B、C依次串聯(lián)疊加，形成所需的刀具運動軌跡。并聯(lián)運動機床是采用各種類型的桿機構(gòu)在空間移轉(zhuǎn)主軸部件，形成所需的刀具運動軌跡。并聯(lián)運動機床具有構(gòu)造簡單緊湊、剛度高、動態(tài)性能好等一系列優(yōu)點，應(yīng)用前景廣闊。 8、新的工藝過程除了金屬切削和鍛壓成形外

18、，新的加工工藝方法和過程層出不窮，機床的概念正在變化。激光加工領(lǐng)域日益擴大，除激光切割、激光焊接外，激光孔加工、激光三維加工、激光熱處理、激光直接金屬制造等應(yīng)用日益廣泛。電加工、超聲波加工、疊層銑削、快速成型技術(shù)、三維打印技術(shù)各顯神通。 9、新構(gòu)造和新材料機床高速化和精細化要求機床的構(gòu)造簡化和輕量化，以減少機床部件運動慣量對加工精度的負面影響，大幅度提高機床的動態(tài)性能。例如，借助有限元分析對機床構(gòu)件進展拓撲優(yōu)化，設(shè)計箱中箱構(gòu)造，以及采用空心焊接構(gòu)造或鉛合金材料已經(jīng)開場從實驗室走向?qū)嵱谩?10、新的設(shè)計方法和手段我國機床設(shè)計和開發(fā)手段要盡快從甩圖板的二維CAD向三維CAD過渡。三維建模和仿真是現(xiàn)

19、代設(shè)計的根底，是企業(yè)技術(shù)優(yōu)勢的源泉。在此三維設(shè)計根底上進展CAD/CAM/CAE/PDM的集成，加快新產(chǎn)品的開發(fā)速度，保證新產(chǎn)品的順利投產(chǎn)，并逐步實現(xiàn)產(chǎn)品生命周期管理。 數(shù)控系統(tǒng)11、直接驅(qū)動技術(shù)在傳統(tǒng)機床中，電動機和機床部件是借助耦合元件，如皮帶、齒輪和聯(lián)軸節(jié)等加以連接，實現(xiàn)部件所需的移動或旋轉(zhuǎn)，機和電是分家的。直接驅(qū)動技術(shù)是將電動機與機械部件集成為一體，成為機電一體化的功能部件，如直線電動機、電主軸、電滾珠絲桿和力矩電動機等。直接驅(qū)動技術(shù)簡化了機床構(gòu)造，提高了機床的剛度和動態(tài)性能，運動速度和加工精度。 12、開放式數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)的開放是大勢所趨。目前開放式數(shù)控系統(tǒng)有三種形式：1全開放系統(tǒng)

20、，即基于微機的數(shù)控系統(tǒng)，以微機作為平臺，采用實時操作系統(tǒng)，開發(fā)數(shù)控系統(tǒng)的各種功能，通過伺服卡傳送數(shù)據(jù)，控制坐標軸電動機的運動。2嵌入系統(tǒng)，即C+PC，C控制坐標軸電動機的運動，PC作為人機界面和網(wǎng)絡(luò)通信。3融合系統(tǒng)，在C的根底上增加PC主板，提供鍵盤操作，提高人機界面功能，如Siemens840Di和Fanuc210i。 13、可重組制造系統(tǒng)隨著產(chǎn)品更新?lián)Q代速度的加快，專用機床的可重構(gòu)性和制造系統(tǒng)的可重組性日益重要。通過數(shù)控加工單元和功能部件的模塊化，可以對制造系統(tǒng)進展快速重組和配置，以適應(yīng)變型產(chǎn)品的生產(chǎn)需要。機械、電氣和電子、液和氣、以及控制軟件的接口規(guī)化和標準化是實現(xiàn)可重組性的關(guān)鍵。 14

21、、虛擬機床和虛擬制造為了加快新機床的開發(fā)速度和質(zhì)量，在設(shè)計階段借助虛擬現(xiàn)實技術(shù)，可以在機床還沒有制造出來以前，就能夠評價機床設(shè)計的正確性和使用性能，在早期發(fā)現(xiàn)設(shè)計過程的各種失誤，減少損失，提高新機床開發(fā)的質(zhì)量。 重點開展圍 數(shù)控系統(tǒng)、高速、精細數(shù)控車床，車削中心類及四軸以上聯(lián)動的復(fù)合加工機床。主要滿足航天、航空、儀器、儀表、電子信息和生物工程等產(chǎn)業(yè)的需要。 、高速、高精度數(shù)控銑鏜床及高速、高精度立臥式加工中心。主要滿足汽車發(fā)動機缸體缸蓋及航天航空、高新技術(shù)等行業(yè)大型復(fù)雜構(gòu)造支架、殼體、箱體、輕金屬材料零件和精細零件加工需求。 、重型、超重型數(shù)控機床類：數(shù)控落地銑鏜床、重型數(shù)控龍門鏜銑床和龍門加

22、工中心、重型數(shù)控臥式車床及立式車床，數(shù)控重型滾齒機等，該類產(chǎn)品滿足能源、航天航空、軍工、艦船主機制造、重型機械制造、大型模具加工、汽輪機缸體等行業(yè)零件加工需求。 、數(shù)控磨床類：數(shù)控超精細磨床、高速高精度曲軸磨床和凸輪軸磨床、各類高精高速專用磨床等，滿足精細超精細加工需求。 、數(shù)控電加工機床類：大型精細數(shù)控電火花成形機床、數(shù)控低速走絲電火花切割機床、精細小孔電加工機床等，主要滿足大型和精細模具加工、精細零件加工、錐孔或異型孔加工及航天、航空等行業(yè)的特殊需求。 、數(shù)控金屬成形機床類鍛壓設(shè)備：數(shù)控高速精細板材沖壓設(shè)備、激光切割復(fù)合機、數(shù)控強力旋壓機等，主要滿足汽車、摩托車、電子信息產(chǎn)業(yè)、家電等行業(yè)板

23、金批量高效生產(chǎn)需求及汽車輪轂及軍工行業(yè)各種薄壁、高強度、高精度回轉(zhuǎn)型零件加工需求。 、數(shù)控專用機床及生產(chǎn)線：柔性加工自動生產(chǎn)線及各種專用數(shù)控機床，該類生產(chǎn)線是針對汽車、家電等行業(yè)加工缸體、缸蓋、變速箱箱體等及多品種變批量殼體、箱體類零件加工需求。 編輯本段工作流程1、輸入：零件程序及控制參數(shù)、補償量等數(shù)據(jù)的輸入，可采用光電閱讀機、鍵盤、磁盤、連接上級計算機的DNC 接口、網(wǎng)絡(luò)等多種形式。C裝置在輸入過程常還要完成無效碼刪除、代碼校驗和代碼轉(zhuǎn)換等工作。 2、譯碼：不管系統(tǒng)工作在MDI方式還是存儲器方式，都是將零件程序以一個程序段為單位進展處理，把其中的各種零件輪廓信息(如起點、終點、直線或圓弧等

24、)、加工速度信息(F 代碼)和其他輔助信息(M、S、T代碼等)按照一定的語法規(guī)則解釋成計算機能夠識別的數(shù)據(jù)形式，并以一定的數(shù)據(jù)格式存放在指定的存專用單元。在譯碼過程中，還要完成對程序段的語法檢查，假設(shè)發(fā)現(xiàn)語法錯誤便立即報警。 3、刀具補償：刀具補償包括刀具長度補償和刀具半徑補償。通常C裝置的零件程序以零件輪廓軌跡編程，刀具補償作用是把零件輪廓軌跡轉(zhuǎn)換成刀具中心軌跡。目前在比擬好的C裝置中，刀具補償?shù)墓ぜ€包括程序段之間的自動轉(zhuǎn)接和過切削判別，這就是所謂的C刀具補償。 4、進給速度處理： 編程所給的刀具移動速度，是在各坐標的合成方向上的速度。速度處理首先要做的工作是根據(jù)合成速度來計算各運動坐標的

25、分速度。在有些C裝置中，對于機床允許的最低速度和最高速度的限制、軟件的自動加減速等也在這里處理。 5、插補：插補的任務(wù)是在一條給定起點和終點的曲線上進展“ 數(shù)據(jù)點的密化 。插補程序在每個插補周期運行一次，在每個插補周期，根據(jù)指令進給速度計算出一個微小的直線數(shù)據(jù)段。通常，經(jīng)過假設(shè)干次插補周期后 ，插補加工完一個程序段軌跡，即完成從程序段起點到終點的“數(shù)據(jù)點密化工作。 6、位置控制：位置控制處在伺服回路的位置環(huán)上， 這局部工作可以由軟件實現(xiàn)， 也可以由硬件完成。它的主要任務(wù)是在每個采樣周期，將理論位置與實際反響位置相比擬， 用其差值去控制伺服電動機。在位置控制常還要完成位置回路的增益調(diào)整、各坐標方

26、向的螺距誤差補償和反向間隙補償，以提高機床的定位精度。 7、I/0 處理：I/O 處理主要處理C裝置面板開關(guān)信號，機床電氣信號的輸入、輸出和控制(如換刀、換擋、冷卻等) 。 8、顯示：C裝置的顯示主要為操作者提供方便，通常用于零件程序的顯示、參數(shù)顯示、刀具位置顯示、機床狀態(tài)顯示、報警顯示等。有些C裝置中還有刀具加工軌跡的靜態(tài)和動態(tài)圖形顯示。 9、診斷： 對系統(tǒng)中出現(xiàn)的不正常情況進展檢查、定位，包括聯(lián)機診斷和脫機診斷。 編輯本段應(yīng)用舉例常用的數(shù)控系統(tǒng)有發(fā)那科、西門子、三菱、廣數(shù)、華中等數(shù)控系統(tǒng)。 發(fā)那科FANUC系統(tǒng)FANUC系統(tǒng)是日本富士通公司的產(chǎn)品，通常其中文譯名為發(fā)那科。FANUC系統(tǒng)進入

27、中國市場有非常悠久的歷史，有多種型號的產(chǎn)品在使用，使用較為廣泛的產(chǎn)品有FANUC 0、FANUC16、FANUC18、FANUC21等。在這些型號中，使用最為廣泛的是FANUC0系列。 系統(tǒng)在設(shè)計量采用模塊化構(gòu)造。這種構(gòu)造易于拆裝、各個控制板高度集成，使可靠性有很大提高，而且便于維修、更換。FANUC系統(tǒng)設(shè)計了比擬健全的自我保護電路。 PMC信號和PMC功能指令極為豐富，便于工具機廠商編制PMC控制程序，而且增加了編程的靈活性。系統(tǒng)提供串行RS232C接口，以太網(wǎng)接口，能夠完成PC和機床之間的數(shù)據(jù)傳輸。 FANUC系統(tǒng)性能穩(wěn)定，操作界面友好，系統(tǒng)各系列總體構(gòu)造非常的類似，具有根本統(tǒng)一的操作界面

28、。FANUC系統(tǒng)可以在較為廣泛的環(huán)境中使用，對于電壓、溫度等外界條件的要求不是特別高，因此適應(yīng)性很強。 鑒于前述的特點，F(xiàn)ANUC系統(tǒng)擁有廣泛的客戶。使用該系統(tǒng)的操作員隊伍十分龐大，因此有必要了解該系統(tǒng)的一些軟、硬件上的特點。 我們可以通過常見的FANUC 0系列了解整個FANUC系統(tǒng)的特點。 1 剛性攻絲 主軸控制回路為位置閉環(huán)控制，主軸電機的旋轉(zhuǎn)與攻絲軸Z軸進給完全同步，從而實現(xiàn)高速高精度攻絲。 2復(fù)合加工循環(huán) 復(fù)合加工循環(huán)可用簡單指令生成一系列的切削路徑。比方定義了工件的最終輪廓，可以自動生成屢次粗車的刀具路徑，簡化了車床編程。 3圓柱插補適用于切削圓柱上的槽,能夠按照圓柱外表的展開圖進

29、展編程。 4直接尺寸編程 可直接指定諸如直線的傾角、倒角值、轉(zhuǎn)角半徑值等尺寸，這些尺寸在零件圖上指定，這樣能簡化部件加工程序的編程。 5記憶型螺距誤差補償 可對絲杠螺距誤差等機械系統(tǒng)中的誤差進展補償，補償數(shù)據(jù)以參數(shù)的形式存儲在C的存儲器中。 6C裝PMC編程功能 PMC對機床和外部設(shè)備進展程序控制 7隨機存儲模塊 MTB(機床廠)可在C上直接改變PMC程序和宏執(zhí)行器程序。由于使用的是閃存芯片，故無需專用的RAM寫入器或PMC的調(diào)試RAM。 西門子SINUMERIK數(shù)控系統(tǒng)簡介西門子SINUMERIK數(shù)控系統(tǒng)是德國西門子公司的產(chǎn)品。西門子憑借在數(shù)控系統(tǒng)及驅(qū)動產(chǎn)品方面的專業(yè)思考與深厚積累，不斷制造

30、出機床產(chǎn)品的典之作，為自動化應(yīng)用提供了日趨完美的技術(shù)支持。SINUMERIK 不僅意味著一系列數(shù)控產(chǎn)品，其力度在于生產(chǎn)一種適于各種控制領(lǐng)域不同控制需求的數(shù)控系統(tǒng)，其構(gòu)成只需很少的部件。它具有高度的模塊化、開放性以及規(guī)化的構(gòu)造，適于操作、編程和監(jiān)控。 主要包括：控制及顯示單元、PLC 輸入/輸出單元PP、PROFIBUS 總線單元、伺服驅(qū)動單元、伺服電機等局部。 主要數(shù)控系統(tǒng)類型有： 1SINUMERIK 802S/C系統(tǒng) SINUMERIK 802S/C系統(tǒng)專門為低端數(shù)控機床市場而開發(fā)的經(jīng)濟型C控制系統(tǒng)。802S/C兩個系統(tǒng)具有同樣的顯示器，操作面板，數(shù)控功能，PLC編程方法等，所不同的只是S

31、INUMERIK 802S帶有步進驅(qū)動系統(tǒng)，控制步進電機，可帶3個步進驅(qū)動軸及一個10V模擬伺服主軸；SINUMERIK 802C帶有伺服驅(qū)動系統(tǒng),它采用傳統(tǒng)的模擬伺服10V接口,最多可帶3個伺服驅(qū)動軸及一個伺服主軸。 2SINUMERIK 802D系統(tǒng) 該系統(tǒng)屬于中低檔系統(tǒng)，其特點是：全數(shù)字驅(qū)動，中文系統(tǒng)，構(gòu)造簡單(通過PROFIBUS連接系統(tǒng)面板、I/O模塊和伺服驅(qū)動系統(tǒng))，調(diào)試方便。具有免維護性能的SINUMERIK 802D核心部件-控制面板單元PCU具有C、PLC、人機界面和通訊等功能，集成的PC硬件可使用戶非常容易地將控制系統(tǒng)安裝在機床上。 3)SINUMERIK 840D/810

32、D/840Di系統(tǒng) 840D/810D是幾乎同時推出的，具有非常高的系統(tǒng)一致性，顯示/操作面板、機床操作面板、S7-300PLC、輸入/輸出模塊、PLC編程語言、數(shù)控系統(tǒng)操作、工件程序編程、參數(shù)設(shè)定、診斷、伺服驅(qū)動等許多部件均一樣。 SINUMERIK 810D是840D的C和驅(qū)動控制集成型，SINUMERIK 810D系統(tǒng)沒有驅(qū)動接口，SINUMERIK 810D NC軟件選件的根本包含了840D的全部功能。 采用PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線構(gòu)造西門子840Di系統(tǒng)，全PC集成的SINUMERIK 840Di數(shù)控系統(tǒng)提供了一個基于PC的控制概念。 (4)SINUMERIK 840C系統(tǒng) S

33、INUMERIK 840C系統(tǒng)一直雄居世界數(shù)控系統(tǒng)水平之首，裝功能強大的PLC 135WB2，可以控制SIMODRIVE 611A/D模擬式或數(shù)字式交流驅(qū)動系統(tǒng)，適合于高復(fù)雜度的數(shù)控機床。 交流驅(qū)動系統(tǒng) 1SIMODRIVE611A：模擬式伺服，配合1FT5系列進給驅(qū)動電機(600V)和1PH7主軸電機, 可控制主軸，進給軸，及普通異步電機。 2 SIMODRIVE 611D：數(shù)字式伺服，配合1FT6/1FK6系列進給驅(qū)動電機和1PH7主軸電機，可控制主軸，進給軸等，只能配合810D、840D、840C數(shù)控系統(tǒng)。 3SIMODRIVE 611U：通用型伺服，可接收模擬信號或數(shù)字信號PROFIB

34、US,可以進展位置控制、速度控制及轉(zhuǎn)矩控制。配合1FT6/1FK6和1PH7電機，是理想的驅(qū)動系統(tǒng)解決方案之一。 4 SIMODRIVE 611UE：通用E型伺服，通過PROFIBUS接連，其余同611U。 三菱MITSUBISHI數(shù)控系統(tǒng)1873年，三菱造船廠更名為三菱商會。三菱開場涉足采礦、造船、銀行、保險、倉儲和貿(mào)易。隨后，又經(jīng)營紙、鋼鐵、玻璃、電氣設(shè)備、飛機、石油和房地產(chǎn)。現(xiàn)在，三菱建立了一系列的企業(yè)，在日本工業(yè)現(xiàn)代化的過程中扮演著舉足輕重的角色。三菱電機自動化一直致力于為客戶在工業(yè)自動化、電力控制及其他相關(guān)業(yè)務(wù)上提供專業(yè)產(chǎn)品設(shè)備和解決方案，產(chǎn)品被廣泛應(yīng)用于機械、冶金、電力等多個領(lǐng)域。

35、 三菱數(shù)控系統(tǒng)的技術(shù)特點 (1)M64A / M64SM C 控制器 標準配備了RISC 64位CPU與M64相比，整體性能提高了1.5倍；高速高精度機能對應(yīng)，尤為適合模具加工；藏對應(yīng)全世界主要通用的12種多國語言操作界面；可對應(yīng)含以太網(wǎng)絡(luò)和IC卡界面；藏波形顯示功能，工件位置坐標及中心點測量功能； 緩沖區(qū)修正機能擴展：可對應(yīng)IC卡/計算機B/DNC/記憶/MDI等模式；簡易式對話程序軟件使用APLC所開發(fā)之Magicpro-NAVI MILL對話程序；可對應(yīng)Windows95/98/2000/NT4.0/Me的PLC開發(fā)軟件；特殊G代碼和固定循環(huán)程序，如G12/13 、G34/35/36、

36、G37.1等。 2) EZMotion-NC E60 含64位CPU的高性能數(shù)控系統(tǒng)，采用控制器與顯示器一體化設(shè)計，實現(xiàn)了超小型化；伺服系統(tǒng)采用薄型伺服電機和高分辨率編碼器131,072脈沖/轉(zhuǎn)，增量/絕對式對應(yīng)；由參數(shù)選擇車床或銑床的控制軟件，簡化維修與庫存； 全部軟件功能為標準配置；標準具備1點模擬輸出接口，用以控制變頻器主軸； 可使用三菱電機MELSEC開發(fā)軟件G*-Developer，簡化PLC梯形圖的開發(fā)；可采用新型2軸一體的伺服驅(qū)動器MDS-R系列，減少安裝空間；開發(fā)伺服自動調(diào)整軟件，節(jié)省調(diào)試時間及技術(shù)支援之人力。 3MELDAS C6 滿足生產(chǎn)線部件加工要求，提高了可靠性，縮短了

37、故障時間；對應(yīng)多種三菱FA網(wǎng)絡(luò)：MELSEET/10、以太網(wǎng)和CC-LINK，實現(xiàn)了以10M/100Mbps的速度進展高速、大容量的數(shù)據(jù)通訊，進一步提高生產(chǎn)線的加工效率； NC藏PLC機能強化：G*-Developer對應(yīng)；指令種類充實；多個PLC程序同時運行；運行中PLC程序修改；多系統(tǒng)PLC接口信號配置等；專機用PLC指令擴大：增加了ATC、 ROT、 TSRH、 DDBA、 DDBS指令，簡化了PLC程序設(shè)計；數(shù)控功能強化、多軸、多系統(tǒng)對應(yīng)。 數(shù)控(GSK)系統(tǒng)中國南方數(shù)控產(chǎn)業(yè)基地，省20家重點裝備制造企業(yè)之一，中國國家863重點工程“中檔數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化支撐技術(shù)“承當企業(yè)，擁有中國最大的

38、數(shù)控機床連鎖超市。公司秉承科技創(chuàng)新、追求卓越品質(zhì)，以提高用戶生產(chǎn)力為先導(dǎo)，以創(chuàng)新技術(shù)為動力，為用戶提供GSK全系列機床控制系統(tǒng)、進給伺服驅(qū)動裝置和伺服電機、大功率主軸伺服驅(qū)動裝置和主軸伺服電機等數(shù)控系統(tǒng)的集成解決方案，積極推廣機床數(shù)控化改造效勞，開展數(shù)控機床貿(mào)易。GSK擁有國最大的數(shù)控系統(tǒng)研發(fā)生產(chǎn)基地，中國一流的生產(chǎn)設(shè)備和工藝流程，科學(xué)規(guī)的質(zhì)量控制體系保證每套產(chǎn)品合格出廠。GSK產(chǎn)品批量配套全國五十多家知名機床生產(chǎn)企業(yè)，是中國主要機床廠家數(shù)控系統(tǒng)首選供給商。 1GSK980T車床數(shù)控系統(tǒng)C，于1998年推出的普及型數(shù)控系統(tǒng)。作為經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)的升級換代產(chǎn)品，GSK980T具有以下技術(shù)特點： 采

39、用高級處理器CPU和可編程門陣列PLD進展硬件插補，實現(xiàn)高速m級控制 采用四層線路板，集成度高，整機工藝構(gòu)造合理，可靠性高 液晶LCD中文顯示、界面友好、操作方便 加減速可調(diào)，可配套步進驅(qū)動器或伺服驅(qū)動器 可變電子齒輪比，應(yīng)用方便 2GSK928TC車床數(shù)控系統(tǒng) GSK928TC為經(jīng)濟型m級車床數(shù)控系統(tǒng)，采用大規(guī)模門陣列CPLD進展硬件插補，真正實現(xiàn)了高速m級控制。 使用圖形液晶顯示器LCD，中文菜單及刀具軌跡圖形顯示，界面友好。加減速時間可調(diào)，可適配反響式步進系統(tǒng)、混合式步進 系統(tǒng)或交流伺服系統(tǒng)構(gòu)成不同檔次的車床數(shù)控系統(tǒng)。 3GSK980i車床數(shù)控系統(tǒng) GSK980i車床數(shù)控系統(tǒng)C為新近推出

40、的中高檔數(shù)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)率先采用以DSP運動控制芯片為核心、以嵌入式構(gòu)造PC為平臺PC-BASED的新一代數(shù)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用DSP和主CPU并行處理機制，具有較高的動態(tài)跟蹤精度和良好的加工性能，可作為經(jīng)濟型數(shù)控的升級換代產(chǎn)品。GSK980i系統(tǒng)具有以下特點： 四個獨立的伺服電機連接口可實現(xiàn)兩軸聯(lián)動和四軸的全閉環(huán)控制 獨立主軸通道可連接模擬量主軸0-10V或伺服主軸 具有一個可帶512點的串行I/0接口 完全的速度環(huán)控制系統(tǒng)，高速、高精度、高效率 中、英文界面可選 圖形、坐標、代碼實時跟蹤 全功能代碼編輯器，編輯大小不受限制 直觀的MDI輸入控制 方便直接的系統(tǒng)參數(shù)配置 PLC梯形圖輸入選配 在線代碼幫助體系故障診斷 華中數(shù)控系統(tǒng)簡介華中數(shù)控系統(tǒng)成立與1995年，由華中理工大學(xué)，中國國家科技部，省，市科委，市東胡高新技術(shù)開發(fā)區(qū)，工業(yè)設(shè)備等政府部門和企業(yè)共同投資組建。近幾年來，