数控系统概述

,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,项目一 数控系统概述,主编 张爱红,（,2007,版）,项目一 数控系统概述,单元一 基本概念,单元二 数控系统的分类,单元三 数控加工信息预处理,单元四 轮廓插补原理,单元五 刀补与插补原理演示,项目一 数控系统概述,单元一 基本概念,一、数控系统的基本概念,1.数控数字控制的简称 2.数控系统用数字控制技术实现的自动控制系统 3.数控机床数控系统与机床本体的结合体,项目一 数控系统概述,二、数控系统的组成,1.数控系统一般由输入/输出装置、数控装置、,驱动装置、机床电器逻辑控制装置四部组成，,机床本体为被控对象。,输入/输出装置,数控装置,驱动控,制装置,机床电器逻辑 控制装置,机床,项目一 数控系统概述,程序清单,信息载体,编程器,CAD/CAM,系统,上位机,程序,清单,通信,线路,输出,装置,计算机,数字控,制装置,（,CNC）,可编程控制器(,PLC),主轴控,制单元,速度控,制单元,主轴电机,机 床,进给电机,位置检测器,2.计算机数控系统的组成,采用计算机数控装置的数控系统称为,CNC。,现代数控系统采用,PLC,。,项目一 数控系统概述,3.,Fanuc 0i-C,数控系统的主要部件,电源模块 主轴模块 伺服模块,图中：数控装置（背面）,正面：显示器、键盘,机床,I/O,模块,项目一 数控系统概述,4.,Fanuc 0i-C,数控系统的部件连接,项目一 数控系统概述,三、数控系统的主要工作过程,轨迹插补、位置控制,程序输入 - 加工信息预处理 - 开关量控制,状态监控,数据输入,内部,外部,程序编辑器,磁盘、计算机通信,数控加工程序,译 码,几何、工艺数据,开关量控制,PLC,刀具交换、切削液开关等,插 补,同 步,调节器,反馈位置处理,M:,电动机,W:,位置传感器,给定量：,X,项目一 数控系统概述,单元二 数控系统的分类,一、按被控机床的运动轨迹分类,1.点位控制数控系统 2.直线控制数控系统,3.轮廓控制数控系统,项目一 数控系统概述,二、按伺服系统分类,1.开环控制数控系统,进给脉冲,步进电机,驱动装置,工作台,步进,电动机,项目一 数控系统概述,2.半闭环控制数控系统,指令值,位置比较电路,速度控制电路,伺服电机,工作台,项目一 数控系统概述,3.全闭环控制数控系统,指令值,位置比较电路,速度控制电路,伺服,电机,速度反馈,位置反馈,A,C,工作台,项目一 数控系统概述,三、按数控系统功能水平分类,1.经济型数控系统 2.普及型数控系统,3.高档型数控系统,项目一 数控系统概述,单元三 数控加工信息预处理,一、数控加工信息的译码,以程序段为单位处理用户加工程序，将其中的轮廓信,息、加工速度和辅助功能信息等翻译成便于计算机处理的,信息格式，存放在指定的存储器中。,项目一 数控系统概述,二、刀具补偿计算,1.刀具长度补偿,不补偿,正补偿,负补偿,项目一 数控系统概述,2.刀具半径补偿,刀具半径补偿的执行过程分为：,刀补建立（2）、刀补进行（3）、刀补撤销（5）,三个步骤，刀补仅在,二维坐标,内进行。,项目一 数控系统概述,三、进给速度处理,脉冲增量插补方式速度处理,因为：,F = 60,f,所以：,f = F/,（,60,）Hz,F：,编程时的进给速度,mm/min,；,：,脉冲当量,mm；,f,：,脉冲源的频率,Hz。,数据采样插补方式速度处理,L =,KFTs,/（60,1000,）,mm,L：,一个插补周期对应的进给位移,mm；,K：,速度倍率；,F：,编程时对应的进给速度,mm/min,；,Ts：,插补周期,ms。,1.进给速度计算,项目一 数控系统概述,2.加/减速控制,前加减速和后加减速,加减速特性曲线,线性加/减速 指数加/减速,S,曲线加/减速,项目一 数控系统概述,单元四 轮廓插补原理,一、插补技术,机床数控系统的核心技术之一是插补技术，在已知运,动轨迹的起点与终点坐标、轨迹的曲线方程，由数控系统,实时地计算出各个中间点坐标的过程，称为插补。,项目一 数控系统概述,二、插补方法分类,1. 脉冲增量插补法,在计算过程中不断向各个坐标轴发出相互协调的进给,脉冲，驱动坐标轴电机运动。常用的有：逐点比较法与数,字积分法，用于以步进电动机为驱动装置的开环数控系统。,项目一 数控系统概述,2. 数据采样插补法,采用小段直线逼近给定轨迹，插补输出的是下一个插,补周期内各轴要运动的距离，故可达到很高的速度，其中,计算机通常包含在伺服控制环内。,项目一 数控系统概述,三、逐点比较插补法(,动画,),1.插补计算步骤,第一拍：偏差判别,第二拍：坐标进给,第三拍：偏差计算,第四拍：终点判别,开始,偏差判别,坐标进给,偏差计算,到终点？,结束,Y,N,项目一 数控系统概述,2.插补计算实例（逐点比较法）,A(6,4),Y,X,第一象限直线插补轨迹,工 作 节 拍,序号,偏差判别,坐标进给,偏差计算,终点判别,1,F0 = 0 +,X,F1= F0Ye=- 4,10-1=9,2,F1 = -4 +,Y,F2= F1+Xe= 2,9-1=8,3,F2= 2 +,X,F3= F2Ye=- 2,8-1=7,4,F3= -2 +,Y,F4= F3+Xe= 4,7-1=6,5,F4 = 4 +,X,F5= F4Ye= 0 6,-1=5,6,F5 = 0 +,X,F6= F5Ye=- 4,5-1=4,7,F6 = -4 +,Y,F7= F6+Xe=2 4,-1=3,8,F7 = 2 +,X,F8= F7Ye=- 2,3-1=2,9,F8 = -2 +,Y,F9= F8+Xe= 4,2-1=1,10,F9 = 4 +,X,F10= F9Ye = 0,1-1=0,项目一 数控系统概述,单元五 刀补与插补原理演示(,软件,录像,),一、刀补演示,1.,车刀长度补偿,项目一 数控系统概述,2.铣刀半径补偿,项目一 数控系统概述,二、插补演示,1.,直线逐点比较插补法,项目一 数控系统概述,2.,圆弧逐点比较插补法,主编：,撰稿教师：,（以姓氏为序）,制作：,责任编辑：,电子编辑：,谢谢观看！,