数控技术第2版教学作者朱晓春主编第四章节计算机数控装置课件幻灯片.ppt

* 07/16/96 * ## .显示模块(显示卡) 显示卡是一个通用性很强的模块。现在市场上出售的有：VGA卡，0.28卡，0.29卡，早期的有：CGA，EGA等。 在CNC装置中，CRT显示是一个非常重要的功能，它是人机交流的重要媒介，它给用户提供了一个直观的操作环境，可使用户能快速地熟悉适应其操作过程。 显示卡的主要作用是：接收来自CPU的控制命令和显示用的数据，经与CRT的扫描信号调制后，产生CRT显示器所需要的视频信号，由CRT中的电子枪对屏幕进行扫描，从而产生所需要的画面。 显示卡这种硬件不仅随时可以在市场上买到，而且它还有非常丰富的支持软件，因此无需用户自己开发。 * 07/16/96 * ## CNC系统对设备的控制分为两类：一类是对各坐标轴的速度和位置的“轨迹控制” ；另一类是对设备动作的“顺序控制” 。对数控机床而言，“顺序控制”是指在数控机床运行过程中，以CNC内部和机床各行程开关、传感器、按钮、继电器等开关量信号状态为条件，并按预先规定的逻辑顺序对诸如主轴的起停、换向，刀具的更换，工件的夹紧、松开，液压、冷却、润滑系统的运行等进行的控制。 * 07/16/96 * ## .位置控制模块 位置控制模块是进给伺服系统的重要组成部分，是实现轨迹控制时，CNC装置与伺服驱动系统连接的接口模块。在数控机床中，通常由若干进给伺服系统控制的进给轴构成成形运动系统，每个坐标轴(进给轴)都有一套独立的位置控制器。该位置控制器的作用是：接收CNC插补运算后输出的位置控制命令，如△X、△Y、△Z等，经相应调节运算（位置控制通常是比例调节运算）输出速度控制指令，然后进行相应的变换后(D/A转换)，输出速度指令电压给速度控制单元，去控制伺服电机运行；对于闭环控制或半闭环控制，它还要回收实际位置信号和实际速度信号，以供位置和速度闭环控制运算使用。目前常用的位置控制模块有： * 07/16/96 * ## .功能接口模块 该模块是实现用户特定功能要求的接口板，如：对仿形数控铣床需增加仿形控制器；激光切割机的焦点自动跟踪功能（Z轴浮动控制器）；刀具监控系统中的信号采集器等。所有增加的功能，必须在CNC装置中增加相应的接口板才能实现。就目前的情况而言，用户特殊的功能要求，必须向CNC系统的生产厂家定制，一般来讲用户是无法办到的。其原因是由于现在的CNC系统是封闭的，而不是开放的。现在数控技术的发展趋势之一就是研究开放式结构的CNC系统。一旦研制成功并推广使用，用户即可根据自己的要求来增减CNC系统的功能，这正是人们所追求的目标。 * 07/16/96 * ## 多主结构系统：在该系统中有两个或两个以上的带CPU的功能部件对系统资源有控制或使用权。功能部件之间采用紧耦合(即均挂在系统总线上，集中在一个机箱内)，有集中的操作系统，通过总线仲裁器(软件和硬件)来解决总线争用问题，通过共公存储器来交换系统信息。 分布式结构系统：该系统有两个或两个以上的带有CPU的功能模块，每个功能模块有自己独立的运行环境(系统总线、存储器、操作系统等)，功能模块间采用松耦合，即在空间上可以较为分散，各模块间采用通讯方式交换信息。 * * * * * * * * * * * * * *  （六）特殊情况处理 特殊情况的刀具半径补偿是指当拐角α＝0°、α＝90°或α＝180°时，对刀具半径补偿的处理。 （七）刀具半径补偿计算小结 刀具半径补偿零件加工实例 其他预处理 进给速度处理 工件零点设置与撤消的处理 绝对编程与增量编程的处理 数控系统内部的数据预处理是指从数控加工程序输入到插补前的整个过程，它不仅包括译码、诊断、刀具补偿计算，而且还涉及到速度处理、坐标转换、某些辅助功能的实现等内容。 1、进给速度处理 在零件加工过程中，根据工艺要求，数控加工程序中总是要用代码F来指定轮廓加工的进给速度。F需经译码后存入指定的单元，供后续的速度处理程序调用。根据轮廓插补方法的不同，其速度处理算法也不一样。  （1）脉冲增量插补法的速度处理 脉冲增量插补法一般用在以步进电动机为执行元件的开环数控系统中。各坐标轴的运动速度是通过向该轴步进电动机发送进给脉冲来实现的，而进给脉冲又是通过程编进给速度F确定的。   （2）数据采样插补法的速度处理 数据采样插补法一般用在以直流或交流伺服电动机为执行元件的闭环或半闭环数控系统中。各坐标轴的运动速度是通过控制其伺服系统的位移量来实现的，即由一个插补周期内坐标轴的进给量大小来确定。  2、工件零点设置与撤消的处理 每一台数控机床都设置了两个极其重要的坐标原点，一个是机床零点(机械原点)，另一个是机床参考点(电气原点)。机床零点的位置是由机床制造厂家确定的，它是机床坐标系的基准