12计算机数控系统

CNC工作原理CNC（Computer Numerical Control，计算机数控）是一种先进的自动化控制技术，广泛应用于各种机械加工领域。

它通过计算机程序控制机床的运动和操作，实现高精度、高效率的加工过程。

本文将详细介绍CNC工作原理，包括数控系统、数控编程和机床控制等方面的内容。

一、数控系统数控系统是CNC工作的核心部分，它由硬件和软件两部分组成。

硬件包括主机、控制柜、操作面板、伺服电机等设备，软件则是运行在主机上的程序。

数控系统的主要功能是接收和解释用户输入的加工程序，并将指令转化为机床运动的控制信号。

数控系统的工作原理是将加工程序中的指令逐行读取，并按照预定的顺序执行。

每条指令包含了机床运动、刀具切削和加工参数等信息。

数控系统根据这些信息，控制伺服电机的转动，使机床按照预定的路径和速度进行加工。

二、数控编程数控编程是将零件的几何形状和加工要求转化为机床可识别的指令的过程。

数控编程语言有多种，常用的包括G代码和M代码。

G代码用于定义机床的运动轨迹，如直线、圆弧等；M代码用于定义机床的辅助功能，如切削液开关、主轴启停等。

数控编程的基本步骤包括：确定加工顺序、选择合适的刀具、绘制零件的几何图形、确定刀具路径、计算切削参数、生成加工程序等。

编写好的加工程序可以通过U盘、网络或直接输入到数控系统中。

三、机床控制机床控制是指数控系统对机床运动的控制。

数控系统根据加工程序中的指令，控制伺服电机的转动，使机床按照预定的路径和速度进行加工。

机床控制的主要参数包括进给速度、进给方式、切削速度、切削深度等。

机床控制的实现方式有多种，常见的包括点位控制和连续控制。

点位控制是指机床在每个加工点上停留一段时间，然后再移动到下一个加工点；连续控制则是机床在加工过程中连续运动，不停留在每个加工点上。

四、CNC工作流程CNC工作的基本流程包括：设计零件几何形状和加工要求、编写加工程序、设置机床和工件、调试和运行加工程序、检查加工结果。

1、机床数控技术：用数字化信息对机床运动及其加工过程进行控制的一种技术。

2、数控系统：是一种程序控制系统，它能逻辑地处理输入到系统中的数控加工程序，控制数控机床运动并加工出零件。

3、计算机数控系统（Computer Numerical Control，CNC）：是以计算机为核心的数控系统。

4、数控机床的分类：1. 按运动控制轨迹分类1). 点位控制数控机床2). 直线控制数控机床3). 轮廓控制数控机床2.按伺服系统类型分类1）开环控制数控机床2）闭环控制数控机床3）半闭环控制数控机床3.按工艺方法分类1）金属切削数控机床2）金属成形数控机床3）特种加工数控机床5、柔性制造单元（FMC）柔性制造系统（FMS）柔性加工线(FML) 计算机集成制造系统(CIMS) 分布式数控（DNC）6、坐标轴的命名及方向标准规定刀具远离工件的方向作为坐标轴的正方向。

7、模态代码：大多数G、M代码输入一次（一旦被指定），该功能持续有效，除非被同组其它任一代码替代或取消。

模态代码在编下一个程序段时不必重新输入。

8、刀具半径补偿过程分为三步：刀补的建立刀补的进行刀补的撤销9、数控加工工艺性分析采用统一的几何类型和尺寸内槽圆角半径不应过小槽底圆角半径r不应过大10、数控机床的夹具只需夹紧和定位的功能夹具结构应力求简单，加工部位要敞开多件装夹，以提高加工效率等。

11、对刀点是数控加工时刀具相对工件运动的起点，也是程序的起点。

也称程序起点或起刀点。

12、数控编程中的数学处理直线、圆弧类零件的数学处理基点：相邻几何元素间的交点或切点称之为基点节点：相邻逼近线段的交点或切点称为节点。

用直线段逼近非圆曲线时节点的计算：弦线逼近法;等间距法; 等步长法; 等误差法。

13、坐标系统机床原点：定义为主轴旋转中心线与车床端面的交点；工件原点：一般选在工件的回转中心与工件右端面或左端面的交点上。

14、从外部特征来看，CNC系统是由硬件（通用硬件和专用硬件）和软件（专用）两大部分组成的。

参考资料：/%C5%C9%BF%CB652/blog/item/040742fc5ab3e50eb17e c577.html一、ＣＮＣ系统的基本构成ＣＮＣ系统是一种用计算机执行其存储器内的程序来实现部分或全部数控功能的数字控制系统。

由于采用了计算机，使许多过去难以实现的功能可以通过软件来实现，大大提高了ＣＮＣ系统的性能和可靠性。

ＣＮＣ系统的控制过程是根据输入的信息，进行数据处理、插补运算，获得理想的运动轨迹信息，然后输出到执行部件，加工出所需要的工件。

ＣＮＣ系统由硬件和软件组成，软件和硬件各有不同的特点。

软件设计灵活，适应性强，但处理速度慢；硬件处理速度快，但成本高。

ＣＮＣ的工作是在硬件的支持下，由软件来实现部分或大部分的数控功能。

二、ＣＮＣ系统的硬件结构ＣＮＣ系统的硬件结构可分为单微处理器结构和多微处理器结构两大类。

早期的ＣＮＣ系统和现有的一些经济型ＣＮＣ系统采用单微处理器结构。

随着ＣＮＣ系统功能的增加，机床切削速度的提高，单微处理器结构已不能满足要求，因此许多ＣＮＣ系统采用了多微处理器结构，以适应机床向高精度、高速度和智能化方向的发展，以及适应计算机网络化及形成ＦＭＳ和ＣＩＭＳ的更高要求，使ＣＮＣ系统向更高层次发展。

１．单微处理器结构图６－３ＣＮＣ系统硬件的组成框图所谓单微处理器结构，即采用一个微处理器来集中控制，分时处理ＣＮＣ系统的各个任务。

某些ＣＮＣ系统虽然采用了两个以上的微处理器，但能够控制系统总线的只是其中的一个微处理器，它占有总线资源，其他微处理器作为专用的智能部件，不能控制系统总线，也不能访问存储器，是一种主从结构，故也被归入单微处理器结构中。

单微处理器结构的ＣＮＣ系统由计算机部分（ＣＰＵ及存储器）、位置控制部分、数据输入／输出等各种接口及外围设备组成。

ＣＮＣ系统硬件的组成框图可参见图６－３。

（１）计算机部分计算机部分由微处理器ＣＰＵ及存储器（ＥＰＲＯＭ、ＲＡＭ）等组成。

微处理器执行系统程序，首先读取加工程序，对加工程序段进行译码、预处理计算等，然后根据处理后得到的指令，对该加工程序段进行实时插补和对机床进行位置伺服控制；它还将辅助动作指令通过可编程控制器（ＰＬＣ）发给机床，同时接收由ＰＬＣ返回的机床各部分信息并予以处理，以决定下一步的操作。

什么是数控系统
数控系统是数字掌握系统简称，英文名称为NumericalControlSystem，早期是由硬件电路构成的称为硬件数控（HardNC），1970年月以后，硬件电路元件逐步由专用的计算机代替称为计算机数控系统。

计算机数控（Computerizednumericalcontrol,简称CNC）系统是用计算机掌握加工功能，实现数值掌握的系统。

CNC系统依据计算机存储器中存储的掌握程序，执行部分或全部数值掌握功能，并配有接口电路和伺服驱动装置的专用计算机系统。

CNC系统由数控程序、输入装置、输出装置、计算机数控装置（CNC 装置）、可编程规律掌握器（plc）、主轴驱动装置和进给（伺服）驱动装置（包括检测装置）等组成。

CNC系统的核心是CNC装置。

由于使用了计算机，系统具有了软件功能，又用PLC代替了传统的机床电器规律掌握装置，使系统更小巧，其敏捷性、通用性、牢靠性更好，易于实现简单的数控功能，使用、维护也便利，并具有与上位机连接及进行远程通信的功能。

1。

形成性考核一1.数控机床的信息输入方式有单选题 (4 分)A. 手摇脉冲发生器B.以上均正确C.按键和CRT显示器D.磁带、磁盘、网线2.数控机床的环境温度应低于60摄氏度。

判断题 (2 分)A.正确B.错误C系统一般可用几种方式得到工件加工程序，其中MDI是单选题 (4 分)A.从网络通过Modem接收程序B.利用磁盘机读入程序C.从串行通信接口接收程序D.利用键盘以手动方式输入程序C系统中的PLC是单选题 (4 分)A.环形分配器B.显示器C.多微处理器D.可编程序逻辑控制器5.机床数控系统是一种单选题 (4 分)A.速度控制系统B.电流控制系统C.位置控制系统D.压力控制系统6.计算机数控系统的优点不包括单选题 (4 分)A. 系统性能价格比高，经济性好B.充分利用计算机技术及其外围设备增强数控系统功能C.数控系统功能靠硬件实现，可靠性高D.利用软件灵活改变数控系统功能，柔性高7.数控加工心与普通数控铣床、镗床的主要区别是能完成钻、铰、攻丝、铣、镗等加工功能。

判断题 (2 分)A.正确B.错误8.经济型数控系统一般采用（）CPU，而且一般是单微处理器系统。

单选题 (4 分)A.64位B.以上都不正确C.8或16位9.数控机床上的行程开关用来限制运动部件运动超程和设定机床坐标系或参考点。

判断题 (2 分)A.正确B.错误10.单微处理机CNC装置中，微处理机通过（）与存储器、输入输出控制等各种接口相连。

单选题 (4 分)A.总线B.主板C.专用逻辑电路D.输入/输出接口电路11.目前数控机床中的侍服电机与丝杠的连接方式为( ) 。

单选题 (4 分)A.齿轮B.三角皮带C.齿形带D.平皮带12.全闭环控制系统传动精度高但设备投资大。

判断题 (2 分)A.正确B.错误13.在单CPU的CNC系统中，主要采用（）的原则来解决多任务的同时运行。

单选题 (4 分)A.中断执行B.CPU分时共享C. CPU同时共享D.共享存储器C系统一般可用几种方式得到工件加工程序，其中MDI是从串行通信接口接收程序。

数控技术基础知识数控技术，即计算机数控技术，是利用计算机控制机床及其他工作机械的一种先进制造技术。

它通过数控程序，对机床进行控制和指导，实现工件的加工加工，具有高效、精确、灵活等特点。

在现代制造业中，数控技术已成为不可或缺的重要组成部分。

本文将介绍数控技术的基础知识，包括数控系统、数控编程、数控机床等方面。

一、数控系统数控系统是数控技术的核心部分，它由硬件和软件两部分组成。

硬件包括数控机床、伺服系统、数控装置等，而软件则包括数控编程、数控程序和数控操作界面等。

数控系统的主要功能是接受用户输入的指令和数据，并按照预定的程序进行加工操作。

通过数控系统，用户可以实现对机床的远程控制和监控，提高生产效率和产品质量。

二、数控编程数控编程是实现数控加工的关键环节，它通过编写数控程序来实现对机床的控制。

数控程序是一系列指令的有序集合，包括运动指令、插补指令和辅助功能指令等。

数控编程需要具备一定的数学和几何知识，以及对加工工艺的了解。

常用的数控编程语言有G代码和M代码，G代码用于控制运动和插补，M代码用于控制辅助功能。

数控编程需要注意编程的正确性和合理性，以确保工件加工的精度和质量。

三、数控机床数控机床是实现数控加工的主要工具，它具有高精度、高刚性、高可靠性等特点。

数控机床可以实现多种复杂加工工艺，如铣削、钻孔、车削等。

常用的数控机床有龙门式加工中心、卧式加工中心、立式加工中心、车床等。

数控机床的选择应根据加工工件的形状、尺寸和加工要求来确定，并考虑机床的性能指标、结构特点和经济效益等因素。

四、数控加工应用数控技术在现代制造业中得到了广泛应用，涉及到航空航天、汽车、电子、模具等多个领域。

数控加工可以实现对复杂工件的精密加工和量产加工，提高生产效率和产品质量。

同时，数控技术还可以实现柔性制造和定制化生产，满足个性化需求和灵活生产的要求。

随着科技的发展，数控技术将不断创新和发展，进一步推动制造业的转型升级。

总结：数控技术作为现代制造业的重要组成部分，对于提高生产效率和产品质量具有重要意义。