CNC数控系统的基本结构
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第3章计算机数控系统3.1 计算机数控(CNC)系统的基本概念计算机数控(computerized numerical contro,简称CNC)系统是用计算机控制加工功能,实现数值控制的系统。
CNC系统根据计算机存储器中存储的控制程序,执行部分或全部数值控制功能.由一台计算机完成以前机床数控装置所完成的硬件功能,对机床运动进行实时控制。
CNC系统由程序、输入装置、输出装置、CNC装置、PLC、主轴驱动装置和进给(伺眼)驱动装置组成。
由于使用了CNC装置,使系统具有软件功能,又用PLC取代了传统的机床电器逻辑控制装置,使系统更小巧,灵活性、通用性、可靠性更好,易于实现复杂的数控功能,使用、维修也方便,并且具有与上位机连接及进行远程通信的功能。
3.2 微处理器数控(MNC)系统的组成大多数CNC装置现在都采用微处理器构成的计算机装置,故也可称微处理器数控系统(MNC)。
MNC一般由中央处理单元(CPU)和总线、存储器(ROM,RAM)、输入/输出(I/O)接口电路及相应的外部设备、PLC、主轴控制单元、速度进给控制单元等组成。
图3 .2.1为MNC 的组成原理图。
3.2.1中央处理单元(CPU)和总线(BUS)CPU是微型计算机的核心,由运算器、控制器和内寄存器组组成。
它对系统内的部件及操作进行统一的控制,按程序中指令的要求进行各种运算,使系统成为一个有机整体。
总线(BUS)是信息和电能公共通路的总称,由物理导线构成。
CPU与存储器、I/O 接口及外设间通过总线联系。
总线按功能分为数据总线(DB)、地址总线(AB)和控制总线(CB)。
3.2.2存储器(memory)(1)概述存储器用于存储系统软件(管理软件和控制软件)和零件加工程序等,并将运算的中间结果和处理后的结果(数据)存储起来。
数控系统所用的存储器为半导体存储器。
(2)半导体存储器的分类①随机存取存储器(读写存储器)RAM(random access memory)用来存储零件加工程序,或作为工作单元存放各种输出数据、输入数据、中间计算结果,与外存交换信息以及堆栈用等。
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。
数控加工工艺系统的组成一、引言数控加工技术是现代制造业中不可或缺的重要组成部分,它能够实现高精度、高效率、高质量的加工过程。
数控加工工艺系统是数控加工技术的关键支撑,其包括了多个部分组成。
本文将详细介绍数控加工工艺系统的组成及其各个部分的功能。
二、数控机床数控机床是数控加工技术中最核心的设备之一,它能够实现对零件进行高精度、高效率的切削加工。
数控机床由机床本体、CNC系统和驱动系统三部分组成。
1. 机床本体机床本体是指固定在地面上的整体结构,包括了主轴箱、滑枕箱、床身等部分。
机床本体需要具备足够的刚性和稳定性,以保证在高速切削时不会发生振动和变形。
2. CNC系统CNC系统是指计算机数字控制系统,它通过对程序进行解释和执行来实现对数控机床运动轴的精确控制。
CNC系统需要具备良好的稳定性和可靠性,并且需要支持多种编程方式。
3. 驱动系统驱动系统是指将CNC系统发出的指令转化为电气信号,控制数控机床各个运动轴的运动。
驱动系统需要具备高精度、高速度和高可靠性,以保证数控机床的稳定运行。
三、刀具系统刀具系统是指数控机床上用于进行切削加工的刀具及其附件。
刀具系统包括了主轴、夹头、刀柄、切削刃等部分。
1. 主轴主轴是指数控机床上用于安装和转动刀具的部件,它需要具备足够的承载能力和旋转精度,以保证加工过程中不会发生偏差或抖动。
2. 夹头夹头是指用于固定和夹紧刀柄或工件的部件,它需要具备良好的夹紧力和稳定性,并且需要支持快速换刀功能。
3. 刀柄刀柄是指连接主轴和切削刃之间的部件,它需要具备足够的强度和稳定性,并且需要适配不同类型的主轴和夹头。
4. 切削刃切削刃是指用于进行实际切削的部件,它需要具备足够的硬度、耐磨性和切削性能,以保证加工过程中能够保持高效率和高质量。
四、工艺规划系统工艺规划系统是数控加工工艺系统中重要的辅助部分,它能够对加工过程进行优化和规划,提高加工效率和质量。
工艺规划系统包括了CAD/CAM软件、NC程序生成器等部分。