常用数控系统种类
数控系统是现代机械加工必不可少的一部分，它可以控制机床的运动和工具的位置，从而精确地加工出复杂的零件。常见的数控系统种类如下：
1.数控系统的分类
根据控制方式的不同，数控系统可以分为点位控制系统和轮廓控制系统两种。
2.点位控制系统
点位控制系统是一种比较简单的数控系统，它主要控制机床工具的位置，从而实现零件的加工。点位控制系统一般适用于加工简单的零件，如孔、螺纹等。常见的点位控制系统有GSK、广数、华中数控等。
3.轮廓控制系统
轮廓控制系统可以控制机床工具的运动轨迹，从而实现复杂零件的加工。轮廓控制系统除了可以控制点位外，还能控制直线、圆弧、椭圆等曲线的加工。常见的轮廓控制系统有西门子、三菱、发那科等。
4.多轴控制系统
多轴控制系统可以控制多个工具或多个工作台的运动，从而实现多工位、多工序的加工。多轴控制系统适用于加工复杂的零件和高效率的生产。常见的多轴控制系统有法格、海德汉、比亚迪等。
5.基于PC的数控系统
随着计算机技术的不断发展，基于PC的数控系统逐渐成为主流。
基于PC的数控系统在硬件上采用通用的PC设备，软件上采用Windows 操作系统和CAD/CAM等软件，使得数控系统更加灵活、易用和高效。常见的基于PC的数控系统有瑞恩、恒天、鹰眼等。
以上是常用的数控系统种类，不同的数控系统有着不同的特点和适用范围，选择合适的数控系统对于提高生产效率和降低成本都有着重要的作用。
计算机数控系统 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）系统是用计算机操纵加工功能，实现数值操纵的系统。CNC系统根据计算机存储器中存储的操纵程序，执行部分或者全部数值操纵功能．由一台计算机完成往常机床数控装置所完成的硬件功能，对机床运动进行实时操纵。 CNC系统由程序、输入装置、输出装置、CNC装置、PLC、主轴驱动装置与进给（伺眼）驱动装置构成。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操纵装置，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，同时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）系统的构成 大多数CNC装置现在都使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通常由中央处理单元（CPU）与总线、存储器（ROM，RAM）、输入/输出（I／O）接口电路及相应的外部设备、PLC、主轴操纵单元、速度进给操纵单元等构成。图3 .2.1为MNC 的构成原理图。 3.2.1中央处理单元（CPU）与总线(BUS） CPU是微型计算机的核心，由运算器、操纵器与内寄存器组构成。它对系统内的部件及操作进行统一的操纵，按程序中指令的要求进行各类运算，使系统成为一个有机整体。总线（BUS）是信息与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）与操纵总线（CB）。
３．２．２存储器(memory) (１)概述 存储器用于存储系统软件（管理软件与操纵软件）与零件加工程序等，并将运算的中间结果与处理后的结果（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，或者作为工作单元存放各类输出数据、输入数据、中间计算结果，与外存交换信息与堆栈用等。其存储单元的内容既能够读出又可写入或者改写。 ②只读存储器ＲOＭ(resd-only memory)专门存放系统软件（操纵程序、管理程序、表格与常数）的存储器，使用时其存储单元的内容不可改变，即不可写入而只能读出，也不可能因断电而丢失内容。 3．2．3 输入/输出（I／O）接口电路及相应的外部设备 （1）I／O接口 指外设与CPU间的联接电路。微机与外设要有输入输出数据通道，以便交换信息。通常外设与存储器间不能直接通信，需靠CPU传递信息，通过CPU对I／O接口的读或者写操作，完成外设与CPU间输入或者输出信息的操作。CPU向外设送出信息的接口称之输出接口，外设向CPU传递信息的接口称输入接口，此外还有双向接口。 微机中I／O接口包含硬件电路与软件两部分。由于选用的I／O设备或者接口芯片不一致，I/O接口的操作方式也不一致，因而应用程序也不一致。I／O接口硬件电路要紧由地址译码、I／O读写译码与I/O接口芯片（如数据缓冲器与数据锁存器等）构成。在CNC系统中I／O的扩展是为操纵对象或者外部设备提供输入/输出通道，实现机床的操纵与管理功能，如开关量操纵、逻辑状态监测、键盘、显示器接口等。I／O接口电路同与其相连的外设硬件电路特性密切有关，如驱动功率、、电子匹配、干扰抑制等。 （2）外部I／O设备及I／O接口 ①MDI/CRT接口 手动数据输入（MDI）是通过数控面板上的键盘（常为软触键）进行操作的。当CPU 扫描到按下键的信号时，就将数据送入移位寄存器，其输出通过报警检查。若不报警，数据经选择门、移位寄存器、数据总线送入RAM中；若报警则数据不送入RAM。 ②数据输入/输出串行接口 CNC装置操纵对立的单台机床时，通常需要与下列设备相接并进行数据的输入输出。（a）数据输入输出设备如光电纸带阅读机（PTR）、纸带穿孔机（PP）、打印与穿复校设备（TTY）、零件的编程机与可编程操纵器的编程机等。 （b）外部机床操纵面板特别是大型机床，为操作方便常在机床上设外部的机床操纵面板，可分为固定式或者悬挂式两种。 （c）通用的手摇脉冲发生器。 （d）进给驱动与主轴驱动线路通常情况下它们与CNC装置装在同一机柜或者相邻机柜内，与CNC装置通过内部连线相连，它们之间不设置通用输出输入接口。 此外，ＣＮＣ装置还要与上级主计算机或者ＤＮＣ计算机直接通信，或者通过工厂局部网络相连，从而具有网络通信功能。 （3）机床的I／O操纵通道 机床的I／O操纵通道是指微机与机床之间的联接电路。计算机数控系统对机床的操纵，通常由数控系统中的I／O操纵器与I／O操纵软件共同完成。 ①I／O操纵器的功能特点
FANUC 数控系统简介 一、FANUC数控系统的发展 FANUC 公司创建于1956年，1959年首先推出了电液步进电机，在后来的若干年中逐步发展并完善了以硬件为主的开环数控系统。进入70年代，微电子技术、功率电子技术，尤其是计算技术得到了飞速发展，FANUC公司毅然舍弃了使其发家的电液步进电机数控产品，一方面从GETTES公司引进直流伺服电机制造技术。1976年FANUC公司研制成功数控系统5，随时后又与SIEMENS公司联合研制了具有先进水平的数控系统7，从这时起，FANUC公司逐步发展成为世界上最大的专业数控系统生产厂家，产品日新月异，年年翻新。 1979年研制出数控系统6，它是具备一般功能和部分高级功能的中档CNC系统，6M适合于铣床和加工中心；6T适合于车床。与过去机型比较，使用了大容量磁泡存储器，专用于大规模集成电路，元件总数减少了30%。它还备有用户自己制作的特有变量型子程序的用户宏程序。 1980年在系统6的基础上同时向抵挡和高档两个方向发展，研制了系统3和系 统9。系统3是在系统6的基础上简化而形成的，体积小，成本低，容易组成机电一体化系统，适用于小型、廉价的机床。系统9是在系统6的基础上强化而形成的具备有高级性能的可变软件型CNC系统。通过变换软件可适应任何不同用途，尤其适合于加工复杂而昂贵的航空部件、要求高度可靠的多轴联动重型数控机床。1984年FANUC公司又推出新型系列产品数控10系统、11系统和12系统。该系列产品在硬件方面做了较大改进，凡是能够集成的都作成大规模集成电路，其中包含了8000个门电路的专用大规模集成电路芯片有3种，其引出脚竟多达179个，另外的专用大规模集成电路芯片有4种，厚膜电路芯片22种；还有32位的高速处理器、4兆比特的磁泡存储器等，元件数比前期同类产品又减少30%。由于该系列采用了光导纤维技术，使过去在数控装置与机床以及控制面板之间的几百根电缆大幅度减少，提高了抗干扰性和可靠性。该系统在DNC方面能够实现主计算机与机床、工作台、机械手、搬运车等之间的各类数据的双向传送。它的PLC装置使用了独特的无触点、无极性输出和大电流、高电压输出电路，能促使强电柜的半导体化。此外PLC的编程不仅可以使用梯形图语言，还可以使用PASCAL语言，便于用户自己开发软件。数控系统10、11、12还充实了专用宏功能、自动计划功能、自动刀具补偿功能、刀具寿命管理、彩色图形显示CRT等。1985年FANUC公司又推出了数控系统0，它的目标是体积小、价格代，适用于机电一体化的小型机床，因此它与适用于中、大型的系统10、11、12一起组成了这一时期的全新系列产品。在硬件组成以最少的元件数量发挥最高的效能为宗旨，采用了最新型高速高集成度处理器，共有专用大规模集成电路芯片6种，其中4种为低功耗CMOS专用大规模集成电路，专用的厚膜电路3种。三轴控制系统的主控制电路包括输入、输出接口、PMC（Programmable Machine Control）和CRT 电路等都在一块大型印制电路板上，与操作面板CRT组成一体。系统0的主要特点有：彩色图形显示、会话菜单式编程、专用宏功能、多种语言（汉、德、法）显示、目录返回功能等。FANUC公司推出数控系统0以来，得到了各国用户的高度评价，成为世界范围内用户最多的数控系统之一。 1987年FANUC公司又成功研制出数控系统15，被称之为划时代的人工智能型数控系统，它应用了MMC（Man Machine Control）、CNC、PMC的新概念。系统15采用了高速度、高精度、高效率加工的数字伺服单元，数字主轴单元和纯电子式绝对位置检出器，还增加了MAP(Manufacturing Automatic Protocol)、窗口功
常见数控切割机 ◎田中(KT650B) ◎上海4A ◎东方GK-6000 ◎德国伊萨(ESSI) ◎梅萨 ◎深圳4A ◎工控机(上海) ◎工控机-2 ◎小池 ◎ NC704系统 ◎上海船舶-ISO ◎工控机-3/PA8000 ◎工控机-4 ◎美国海宝EDGE ◎北京Start ◎ SUN2000 ◎上海华威 ◎西班牙FAGOR ◎大连小蜜蜂2000 ◎西班牙FAGOR(无锡华联) ◎西班牙FAGOR等离子(无锡华联) ◎西班牙FAGOR-2 ◎ FANUC 10M-A ◎ FANUC 10M-A(等离子) ◎美国L-TEC ◎武汉CSF-5C ◎德国伊萨等离子(ESSI) ◎东方-2 ◎ Boda-Fagor ◎梅萨-MG12 ◎北京Start-2 ◎工控机-5 ◎北京Start-3 ◎ THERMACUT 2000 (ESSI) ◎ THERMACUT 2000 (ISO) ◎上海康普 ◎西班牙FAGOR-3 ◎大连小蜜蜂PMC ◎常州华强(EDGE) ◎美国BURNY10LCD ◎ Lynx EIA ◎ START SH-2000
◎美国海宝EDGE (扩展名.TXT) ◎ CNC-110 (4A) ◎ JT300通用模式(上海九天) ◎ FAGOR-8025 (无锡阳通) ◎ ESA(ESSI) ◎ JT300火焰与喷粉复合模式(上海九天) ◎ JT300等离子与喷粉复合模式(上海九天) ◎ FAGOR-2530 ◎ FAGOR-2530 等离子 ◎ STMI A2 ◎ STMI A4 ◎ START SH-2000 等离子 ◎ PA8000 ◎小裁缝 - 得心应手的金属裁缝 ◎ Foundtop Plasma ◎台湾富采 ◎海宝EDGE坡口机
常用的数控机床系统你知道几个呢？这里有八个！ 国产普及型数控系统市场占有率不断提高，但外国品牌依然占领国内市场。在高档数控系统领域，国产数控系统与国外相比，确实还存在比较大的差距。虽然国产五轴联动数控系统技术上已经取得了一定突破，但功能还不够完善，在实际应用中验证还不全面。国产高档数控系统的差距，还表现在产品的系列化不全，如伺服电机、伺服驱动从小到大各种规格，国外都有，而我们的规格有限；在高速（快速进给速度40米/分以上）、高精（分辨率0.1微米以下）、多通道数控系统的功能、性能上，国产系统与国外系统有较大差距。金属加工小编给大家整理了目前国内常见的数控系统主厂商包括： 1、日本FANUC数控系统日本发那科公司(FANUC)是当今世界上数控系统科研、设计、制造、销售实力最强大的企业，总人数4549人(2005年9月数字)，科研设计人员1500人。（1）高可靠性的PowerMate 0系列用于控制2轴的小型车床，取代步进电动机的伺服系统；可配画面清晰、操作方便、中文显示的CRT/MDI，也可配性能/价格比高的DPL/MDI。（2）普及型CNC 0-D系列0-TD用于车床，0-MD用于铣床及小型加工中心，0-GCD用于圆柱磨床， 0-GSD用于平面磨床，0-PD用于冲床。（金属加工微信提供）
（3）全功能型的0-C系列0-TC用于通用车床、自动车床，0-MC用于铣床、钻床、加工中心，0-GCC用于内、外圆磨床，0-GSC用于平面磨床，0-TTC用于双刀架4轴车床。（4）高性能/价格比的0i系列整体软件功能包，高速、高精度加工，并具有网络功能。0i-MB/MA用于加工中心和铣床，4轴4联动；0i-TB/TA用于车床，4轴2联动；0i-mateMA 用于铣床，3轴3联动；0i-mateTA用于车床，2轴2联动。图1 FANUC 数控系统（5）具有网络功能的超小型、超薄型CNC 16i/18i/21i系列控制单元与LCD集成于一体，具有网络功能，超高速串行数据通讯。其中FSl6i-MB的插补、位置检测和伺服控制以纳米为单位。16i最大可控8轴，6轴联动；18i最大可控6轴，4轴联动；21i最大可控4轴，4轴联动。除此之外，还有实现机床个性化的 CNCl6/18/160/180系列。 2、德国西门子数控系统西门子是全球电子电气工程领域的领先企业，主要业务集中在工业、能源、医疗、基础设施与城市四大业务领域。140年来，西门子以其创新的技术、卓越的解决方案和产品坚持不懈地与中国开展全面合作，并以不断的创新、出众的品质和令人信赖的可靠性得到广泛认可。在2011财年（2010年10月1日到2011年9月30日），西门子在中国的总营收达到63.9亿欧元（不包括欧司朗和西门子IT 解决方案和服务集团）。今天，西门子在中国拥有约
CNC系统 第一节概述 一、CNC系统的组成 CNC系统主要由硬件和软件两大部分组成。其核心是计算机数字控制装置。它通过系统控制软件配合系统硬件，合理地组织、管理数控系统的输入、数据处理、插补和输出信息，控制执行部件，使数控机床按照操作者的要求进行自动加工。CNC系统采用了计算机作为控制部件，通常由常驻在其内部的数控系统软件实现部分或全部数控功能，从而对机床运动进行实时控制。只要改变计算机数控系统的控制软件就能实现一种全新的控制方式。CNC系统有很多种类型，有车床、铣床、加工中心等的CNC系统。但是，各种数控机床的CNC系统一般包括以下几个部分：中央处理单元CPU、存储器（ROM/RAM）、输入输出设备（I/O）、操作面板、显示器和键盘、纸带穿孔机、可编程控制器等。图4-1所示为CNC系统的一般结构框图。 图4-1 CNC系统的结构框图 在图4-1中所示的整个计算机数控系统的结构框图，数控系统主要是指图中的CNC控制器。CNC控制器由计算机硬件、系统软件和相应的I/O接口构成的专用计算机与可编程控制器PLC组成。前者处理机床的轨迹运动的数字控制，后者处理开关量的逻辑控制。 三、CNC系统的功能和一般工作过程 （一）CNC系统的功能CNC系统由于现在普遍采用了微处理器，通过软件可以实现很多功能。数控系统有多种系列，性能各异。数控系统的功能通常包括基本功能和选择功能。基本功能是数控系统必备的功能，选择功能是供用户根据机床特点和用途进行选择的功能。CNC系统的功能主要反映在准备功能G指令代码和辅助功能M指令代码上。根据数控机床的类型、用途、档次的不同，CNC系统的功能有很大差别，下面介绍其主要功能。 1.控制功能 CNC系统能控制的轴数和能同时控制（联动）的轴数是其主要性能之一。控制轴有移动轴和回转轴，有基本轴和附加轴。通过轴的联动可以完成轮廓轨迹的加工。一般数控车床只需二轴控制， 2轴联动；一般加工中心为多轴控制，三轴联动。二轴联动；一般数控铣床需要三轴控制、三轴联动或21 控制轴数越多，特别是同时控制的轴数越多，要求CNC系统的功能就越强，同时CNC系统也就越复杂，编制程序也越困难。 2.准备功能准备功能也称G指令代码，它用来指定机床运动方式的功能，包括基本移动、平面选择、坐标设定、刀具补偿、固定循环等指令。对于点位式的加工机床，如钻床、冲床等，需要点位移动控制系统。对于轮廓控制的加工机床，如车床、铣床、加工中心等，需要控制系统有两个或两个以上的进给坐标具有联动功能。 3.插补功能 CNC系统是通过软件插补来实现刀具运动轨迹控制的。由于轮廓控制的实时性很强，软件插补的计算速度难以满足数控机床对进给速度和分辨率的要求，同时由于CNC不断扩展其他方面的功能
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。 按其中含有CPU的多少可分为：单微处理机结构和多微处理机结构； 按电路板的结构特点可分为：大板结构和模块化结构。 15、单微处理器结构以一个CPU（中央处理器）为核心，CPU通过总线与存储器和各种接口相连接，采取集中控制、分时处理的工作方式，完成数控加工各个任务。 16、多微处理器结构特点：能实现真正意义上的并行处理，处理速度快，可以实现较复杂的系统功能。典型结构:共享总线型、共享存储器型及混合型结构17、CNC装置的软件结构组成：由CNC管理软件和CNC控制软件两部分组成。 18、插补技术是数控系统的核心技术。插补的实质是根据有限的信息完成“数据
数控机床特点与组成以及分类 【数控英才网提供】数控机床是数字控制机床（Computer numerical control machine tools）的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，从而使机床动作数控折弯机并加工零件。 特点 数控机床的操作和监控全部在这个数控单元中完成，它是数控机床的大脑。与普通机床相比，数控机床有如下特点：●对加工对象的适应性强[1]，适应模具等产品单件生产的特点，为模具的制造提供了合适的加工方法；●加工精度高，具有稳定的加工质量；●可进行多坐标的联动，能加工形状复杂的零件；●加工零件改变时，一般只需要更改数控程序，可节省生产准备时间；●机床本身的精度高、刚性大，可选择有利的加工用量，生产率高（一般为普通机床的3~5倍）；●机床自动化程度高，可以减轻劳动强度；●有利于生产管理的现代化数控机床使用数字信息与标准代码处理、传递信息，使用了计算机控制方法，为计算机辅助设计、制造及管理一体化奠定了基础；●对操作人员的素质要求较高，对维修人员的技术要求更高；● 可靠性高。 组成 在数控加工中，数控铣削加工最为复杂，需解决的问题也最多。除数控铣削加工之外的数控线切割、数控电火花成型、数控车削、数控磨削等的数控编程各有其特点，伺服系统的作用是把来自数控装置的脉冲信号转换成机床移动部件的运动。具体有以下部分构成：数控机床的构造. 主机 他是数控机床的主体，包括机床身、立柱、主轴、进给机构等机械部件。他是用于完成各种切削加工的机械部件。 数控装置 是数控机床的核心，包括硬件（印刷电路板、CRT显示器、键盒、纸带阅读机等）以及相应的软件，用于输入数字化的零件程序，并完成输入信数控机床息的存储、数据的变换、插补运算以及实现各种控制功能。 分类和应用 按工艺用途分类 数控折弯机 金属切削类数控机床,包括数控车床,数控钻床，数控铣床,数控磨床，数控镗床发及加工中心.这些机床都有适用于单件、小批量和多品种的零件加工，具有很好的加工尺寸的一致性、很高的生产率和自动化程度，以及很高的设备柔性。金属成型类数控机床；这类机床包括数控折弯机，数控组合冲床、数控弯管机、数控回转头压力机等。 数控特种加工机床；这类机床包括数控线（电极）切割机床、数控电火花加工机床、数控火焰切割机、数控激光切割机床、专用组合机床等。 其他类型的数控设备；非加工设备采用数控技术，如自动装配机、多坐标测量机、自动绘图机和工业机器人等。
理解数控机床的控制系统 数控机床是一种应用数控技术来完成工件加工的机械设备。它通过 计算机程序来控制工具和工件之间的相对运动，从而实现各种加工操作。而数控机床的控制系统是整个数控系统的核心，它负责接收指令、解析程序、生成控制信号，将工件的设计要求精确转化为机械运动。 一、数控机床的控制系统类型 数控机床的控制系统主要可以分为以下几种类型： 1. 开环控制系统：开环控制系统是最简单的一种控制系统，它只能 根据预先设定的程序进行运动控制，并不能实时根据加工情况进行反 馈调整。因此，开环控制系统在加工精度要求较低的场合下应用较多。 2. 闭环控制系统：闭环控制系统可以实时接收反馈信号，并根据反 馈信号进行误差校正，从而提高加工精度。闭环控制系统通常包括传 感器、执行机构和控制器等组件。 3. 半闭环控制系统：半闭环控制系统是开环控制系统和闭环控制系 统的结合体，它可以通过采集一些关键信息来实现部分的反馈控制， 从而在加工过程中对一些关键参数进行优化调整。 二、数控机床的控制系统组成 数控机床的控制系统由多个组成部分构成，包括以下几个方面： 1. 数控系统主机：数控系统主机是控制系统的核心部件，它负责接 收并解析控制程序，生成对应的控制信号，并将信号传递给执行机构。
2. 执行机构：执行机构是数控机床的关键部件，它通过传动系统将控制信号转化为机械运动，实现工件的加工操作。执行机构通常包括伺服电机、传动装置和工作台等。 3. 编码器：编码器是用来测量工具和工件之间相对位置的装置，它可以将运动位置转化为电信号，并通过反馈给数控系统主机，实时掌握加工状态。 4. 传感器：传感器用于测量和检测加工过程中的各种参数，包括温度、压力、位置等。传感器通过采集数据并将其转化为电信号，反馈给数控系统主机，实现实时监测和控制。 5. 控制程序：控制程序是数控系统的核心之一，它通过编写特定的数控指令来实现对加工过程的控制。控制程序通常由G代码和M代码组成，G代码用来控制工具的几何轨迹，M代码用来控制工具的辅助功能。 三、数控机床的控制系统工作流程 数控机床的控制系统工作流程可以分为以下几个步骤： 1. 接收指令：数控系统主机首先接收并解析控制程序，将程序中的指令进行逐行解析，识别和提取出各个指令的参数。 2. 生成控制信号：根据指令参数，数控系统主机生成相应的控制信号，并将信号传递给执行机构，通过伺服电机驱动工具和工件的相对运动。
长春工业大学 机床数控技术及应用论文 学院 班级 姓名 学号 日期 国内、外数控系统的综合比较 一、中高档、中低档数控系统的综合比较以下精选各数控公司的中高档数控 系统、中低档数控系统中最佳性能产品加以比较: 1.1 广州数控GSK21M数控系统系统具有4轴3联动控制功能,可扩展至7轴4联动控制;支持直线、圆弧、样条曲线插补;最快进给速度可达60m/min;系统具有256点输入输出点;,支持梯形图编程;具有99组刀具长度补偿和刀具半径补偿;直线坐标轴具有反向间隙及螺距误差补偿;系统支持刚性攻丝;系统采用4级密码控制系统操作权限;采用电子盘,用户程序容量可达32MB;系统可通过RS232接口实现与PC机通信,用于传输程序、参数和梯形图。支持U盘存储。 1.2 凯恩帝K1000M/T II系列数控系统系统具有4轴4联动控制功能;数字量输入输出点数可达40/24个,支持梯形图编程;数控系统NC代码处理速度可达10000/18s,最快进给速度可达24m/min;系统具有直线插补、圆弧插补、螺旋线插 补等基本插补控制功能;具有刀具半径补偿、刀具长度补偿;具有反向间隙和螺距误差补偿;系统支持刚性攻丝;系统采用4级密码控制系统操作权限;采用电子盘,用户
程序容量可达640KB;系统可通过RS232接口实现与PC机通信传输程序、参数和偏置。支持U盘存储。 1.3 华中数控世纪星HNC-21M/T系列数控系统系统基于嵌入式PC,具有5轴4联动控制功能,具有脉冲输出接口、模拟量输出接口;数字量输入输出点数可达 40/32个;系统最小分辨率1μm,最大移动速度:16m/min;系统具有直线、圆弧、螺旋线、正弦线插补,自动加减速控制;支持小线段连续加工功能,适用于复杂模具加工;系统支持反向间隙补偿,多达5000点的双向螺距误差补偿功能; 8MB Flash程序断电存储,8MB RAM加工缓冲区,可选配硬盘支持2GB数控程序存储;可采用RS232接口传输数控代码,可选配以太网接口;系统具有刀具半径补偿、刀尖半径补偿和刀具长度补偿等。 1.4 大连大森dasen-3i、dasen-9i 自1995年成立以来,陆续推出了大森Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型及大森Ⅵ型数控系统,属于中、低档数控产品。目前供应的大森3i 型数控系统是大森Ⅲ型数控系统的升级产品:系统具有3轴3联动控制功能;具有PLC在线显示、编辑、监控功能;加工程序容量可升级为240KB;最快速移动速度可达240m/min;计算机联机传输速度可达19200bps;采用130,000p/r绝对值编码器。大森9i型数控系统,具有3轴2轴联动控制功能;最小分辨率1μm,最大移动速度30m/min;RS232通信接口;具有反向间隙补偿和螺距误差补偿功能;具有刀具半径、刀尖半径、刀具长度补偿功能;程序容量40MB以上,最多支持100个数控程序;采用内置PLC,数字量输入输出点可达44/44个。 1.5 日本FANUC公司Fanuc-0i MB/TB 系列数控系统系统具有4轴4联动控制功能;具有4路D/A模拟量伺服闭环控制接口;数字量输入输出点数可达96/64;分辨率1μm时进给速度可达240m/min,分辨率为0.1μm时进给速度可达100m/min;系统具有直线、圆弧、螺旋线插补功能,支持刚性攻丝;数控系统具有刀具半径补偿、刀具长度补偿,且几何误差、磨损误差可以分别补偿;数控系统支持反向间隙补偿、螺距误差补偿;PMC指令处理速度可达 3.3ms/1000步,采用梯形图编程,最大存储容量可达4000步;系统支持密码控制系统操作权限;支持CF卡存储设备,支持以太网通信,用户NC程序存储容量可达 256KB,可登
数控系统的分类 数控设备的数据处理和控制电路以及伺服系统，统称为数控系统。 目前，数控设备的品种齐全，规格繁多。为了研究的方便起见，可以从不同的角度对数控设备开展分类，常见的有以下几种分类方法： 1.按能控制的运动轨迹分 （1）点位控制 仅能实现刀具相对于工件从一点到另一点的准确定位运动；对轨迹不作控制要求；运动过程中不开展任何加工。 适用范围：数控钻床、数控镗床、数控冲床和数控测量机。 （2）连续控制 又称为轮廓控制，具有控制几个进给轴同时协调运动(坐标联动)，使工件相对于刀具按程序规定的轨迹和速度运动，在运动过程中开展连续切削加工的数控系统。 适用范围：数控车床、数控铣床、加工中心等用于加工曲线和曲面的机床。现代的数控机床基本上都是装备的这种数控系统。 2.按伺服系统的控制方式分 （1）开环控制系统 如图1，通常以步进电机为驱动元件。输入进给指令为
脉冲形式。图1 开环控制系统 没有位置测量装置，信号流是单向的（数控装置→进给系统），故系统稳定性好。 无位置反应，精度相对闭环系统来讲不高，其精度主要取决于伺服驱动系统和机械传动机构的性能和精度。 一般以功率步进电机作为伺服驱动元件。 这类系统具有构造简单、工作稳定、调试方便、维修简单、价格低廉等优点，在精度和速度要求不高、驱动力矩不大的场合得到广泛应用。一般用于经济型数控机床。 （2）半闭环控制系统 如图2所示， 图2 半闭环控制系统 半闭环数控系统的位置采样点如下图，是从驱动装置(常用伺服电机)或丝杠引出，采样旋转角度开展检测，不是直接检测运动部件的实际位置。 半闭环环路内不包括或只包括少量机械传动环节，因此可获得稳定的控制性能，其系统的稳定性虽不如开环系统，但比闭环要好。 由于丝杠的螺距误差和齿轮间隙引起的运动误差难以消除。因此，其精度较闭环差，较开环好。但可对这类误差开展补偿，因而仍可获得满意的精度。 半闭环数控系统构造简单、调试方便、精度也较高，因而在现代CNC机床中得到了广泛应用。
数控机床之所以加工精度好、生产效率高，其主要决定因素是编程的准确性。编程需要依靠系统来完成。现在机加工行业中，数控机床比较常用的系统主要有这几家：日本FANUC 数控系统、德国西门子数控系统、日本三菱数控系统、德国海德汉数控系统等等。下面我们就来针对这些厂家具体对数控机床系统进行介绍。 1、日本FANUC数控系统 FANUC公司是世界上领先的数控系统科研、设计、制造公司，规模庞大。FANUC研发的数控系统具有以下优势： （1）PowerMate 0系列以其高可靠性在业内十分出名，主要用于两轴小型机床，很好的取代了步进电动机的伺服系统，画面清晰、操作简便。 （2）车床加工大多使用的是普及型CNC 0-D系列 0-TD，铣床及小型加工中心可以使用0-MD，圆柱磨床使用的是0-GCD，平面磨床使用的是0-GSD。 （3）0-C系列是全动能型的：0-TC用于车床，0-MC用于钻床、铣床、加工中心。 2、德国西门子数控系统
西门子公司是德国老牌电气工程领域企业，其业务涉及广泛，遍布于工业、能源、医疗以及基础设施领域。并以其不断创新、良好的品质以及超高可靠性被人们所认可。 SIEMENS 公司的数控系统，主要采用的是模块化的结构设计，经济性好，在一种标准的硬件上，配置多种软件，满足各种加工工艺以及各种机床需求。伴随着电子技术的发展，大规模的集成电路的出现，让新的数控机床系统结构变得更加简便、紧凑、性能更强，价格更低。 SIEMENS公司CNC装置主要系列有SINUMERIK3/8/810/820/850/880/805/802/840系列。 3、日本三菱数控系统 日本三菱电机主要生产配电用的机械器具，电加工产品，变频调速器、伺服系统机器、数控装置及其零部件。 在生产中，常用到的三菱数控系统有：M700V系列；M70V系列；M70系列；M60S 系列；E68系列；E60系列；C6系列；C64系列；C70系列。M700V系列作为高端系列，主要用于高精加工，支持五轴联动。 4、德国海德汉数控系统 海德汉主要对生产光栅尺、角度编码器、旋转编码器、数显装置和数控系统进行研发。其产品被广泛应用于机床、自动化机器以及半导体和电子制造业等领域。 对于铣床、加工中心主要使用的是Heidenhain的iTNC 530控制系统，这个系统属于高端数控系统，比TNC系列产品快很多，而且可以更快的插入和编辑信息程序段。
国外最新数控系统介绍及几款重要系统对 一，FANUC的新一代NGC系列数控系统 FANUC的新一代NGC(NEXT GENERATION CONTROLLERS) 数控系统(以下简称为NGC系列)包括3个系列：•0i系列：高可靠性和高性能价格比的CNC，该系列包括FS0i/0i Mate-MODEL C； •16i系列：适合于各种数控机床的高速、高精、纳米CNC，该系列包括FS16i/18i/21i-MODEL B； •30i系列：适合于先进、复合、多轴、多通道、纳米CNC，该系列包括FS30i/31i/32i- MODEL A。 这三个系列的CNC数控系统是FANUC公司新近开发的数控系统。涵盖低端到高端，并配合开发各种规格的高性能、高精度的旋转和直线移动的伺服电机(包括传感器)、伺服放大器和作为维修、调试的应用工具软件的“操作指南”、“伺服指南”、“TURN MATE i”等，构成了完整的系列。 这些系列的数控系统主要特点为： 一、可以满足从低端到高端的需要 从一般的车床、铣床、加工中心、磨床到功能齐全的复杂、先进的复合、高精、高速和高效、多轴联动、多工位、多通道数控机床等，都能满足，也可以适应从金切机床到冲压成形机床的不同品种的需要。FANUC的NGC系列低端CNC为FS0i/0i Mate-MODEL C，是非常小型化的高可靠性、高性能价格比的数控系统。其中FS0i - MODEL C最多可以进行4轴控制，它的功能以功能包形式划分为A、B两种，以便更适合不同机床的档次，比如对A功能包，可以用于模具加工。而FS0i Mate-MODEL C，最多可以控制3轴，并具有操作工具“操作指南0i ”及“TURN MATE i”。 二、采用最新的硬件技术 NGC的30i系列采用了最新的超高速微处理器。另外，CNC内部的总线也实现了高速化的处理，因而大幅度提高了构成系统的CNC处理器、PMC处理器、数字伺服处理器之间的数据传输速度。 对16i和30i系列，把CNC系统的数控功能板安装在显示器背面，这种显示器一体型的CNC使系统变成其厚度只有60mm超小型、超薄型的控制装置，大幅节省了机床的CNC系统安装空间，从而也为机床的小型化做出了贡献。另外，还为用户开发了显示器和CNC控制装置相互分离的显示器分离型CNC。与以往的CNC相比，在最大配置时，节省了二分之一的安装的空间。 对30i系列，为了提高系统的操作性，显示器采用了15英寸的宽屏彩色液晶显示器，该装置具有1024点×768点，将丰富多彩的信息显示在屏幕上。另外，除了在液晶显示器的下面配备的横排软键外，还在液晶显示器的旁边新设了竖排软键。利用横竖两排软键，可方便地进行屏幕操作。 三、多轴、多通道的数控系统 NGC系列新开发的16i系列，轴数有了明显的增加，表2是16i系列的轴数，其中括弧内为旧16i系列的轴数据。 NGC系列具有丰富的5轴加工功能，这些功能主要为： 1. 用于5轴加工的刀具中心点位置控制：5轴加工机床的加工程序在大多数情况下以小程序块指定，许多用户希望以简便而较少的程序段来编制复杂的加工轮廓。根据这个需求，可采用5轴加工的刀具中心位置控制功能。不管刀具的方向怎么变换，刀尖的路径以及速度都按照程序指定的路径及速度进行自动控制。它除了与“直线插补命令”对应外，还与“圆弧插补命令”对应。 2. 倾斜面加工命令：在对工件上的某个倾斜面进行钻孔或铣槽等形状加工时，通过指定加工面为XY平面，编程工作就会变得很简单。倾斜面加工命令可以实现这种指定方式，同时，不需要指定刀具的方向，就可以使刀具以垂直于倾斜的加工面的方式自动地定位刀具。这个功能使在倾斜的加工面上的编程变得很简单。 3. 用于5轴加工的手动进刀：通过手轮、JOG和增量进给，可以轻而易举地使刀具沿着斜面移动，或使刀具沿着斜面的刀具方向移动，或者在保持刀尖位置的情况下改变刀具的移动方向。这样，也就减轻了操作人员对准备作业的负担。 四、具有丰富的高精、高速功能 1. 纳米插补：纳米插补产生以纳米为单位的指令给数字伺服控制器，使数字伺服控制器的位置指令平滑，因而也就提高了加工表面的平滑性。通过将“纳米插补”应用于所有插补，无论是铣削加工还是车削加工，均可实现纳米级别的高质量加工。此外，除了伺服控制外，“纳米插补”还可以用于Cs轴轮廓控制；刚性攻丝等主轴功能。纳米插补的方框图如图2；其中HRV是“高反应矢量”控制的意义。 2. AI纳米轮廓控制功能：该功能不需要选择专用的硬件，就可以在直线插补和圆弧插补时进行纳米插补。 3. AI纳米高精度控制：使用高速的RISC处理器，以相应于机床性能的最佳进给率，在纳米插补下进行加工。为了使平滑的运动有效，可对机床的各个轴因不同惯量产生不同的偏差进行分别的加速度设定； 4. 加速度控制：防止由于加工形状的突然变化而产生的加速度的急剧变化，从而引起的冲击和振动，这个功能可以提高加工表面的质量，
数控系统是数字控制系统的简称，英文名称为（Numerical Control System），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，并配有接口电路和伺服驱动装置的专用计算机系统。通过利用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制，它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和开关量。 是数字控制系统简称，英文名称为Numerical Control System，早期是由硬件电路构成的称为硬件数控（Hard NC），1970年代以后，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（Computerized numerical control,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，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）、可编程逻辑控制器（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逻辑控制装置，使系统更小巧，其灵活性、通用性、可靠性更好，易于实现复杂的数控功能，使用、维护也方便，并具有与上位机连接及进行远程通信的功能。 目前世界上的数控系统种类繁多，形式各异，组成结构上都有各自的特点。这些结构特点来源于系统初始设计的基本要求和工程设计的思路。例如对点位控制系统和连续轨迹控制系统就有截然不同的要求。对于T系统和M系统，同样也有很大的区别，前者适用于回转体零件加工，后者适合于异形非回转体的零件加工。对于不同的生产厂家来说，基于历史发展因素以及各自因地而异的复杂因素的影响，在设计思想上也可能各有千秋。例如，美国Dynapath系统采用小板结构，便于板子更换和灵活结合，而日本FANUC系统则趋向大板结构，使之有利于系统工作的可靠性，促使系统
金属切削机床：对金属材料的坯料或工件，用切削、特种加工等方法进行加工，使之获得要求的几何形状、尺寸精度和表面质量的机器。 1952年，试制成功世界上第一台数控机床试验性样机。它是由大型立式仿型铣床改装而成的三坐标数控铣床，其数控装置采用电子管元件，体积庞大，可作直线插补。1957年投入使用。 1959年，美国克耐·杜列克公司（Keaney & Trecker）首次成功开发了加工中心（Machining Center－MC）。 数控机床主要由以下七个基本部分组成： 介质：数控机床加工零件所需的控制信息和数据的载体 （1）控制，即用来存放加工程序的载体，也称程序载体；早期用穿孔带、穿孔卡、磁带或磁盘制成。 （2）输入装置：将程序载体上的控制代码转换成电平信号，送数控装置的内部存储器。 如光电阅读机、磁带机、软驱、MDI、计算机输入 （3）数控装置：NC机床的核心部件，它将输入的电信号译码和寄存，进行数据的运算和处理，实现刀具运动轨迹的插补运算，输出机床动作的控制指令。 主要包括运算器、控制器、存储器等，早期由逻辑元件的固定硬接线电路组成。 （4）强电控制装置：接受NC内部PLC输出的M、S、T信号，经功率放大驱动执行部件。 是介于数控装置和机床机械、液压部件之间的辅助控制系统。 （5）伺服系统：接受数控装置输出的进给指令脉冲，经转换和功率放大，带动机床的移动部件或执行部件产生指令规定的运动，是一个位置控制系统，要求准确的控制机床刀具或工作台的位置。 由伺服驱动装置（位置和速度控制单元）、伺服电机和检测反馈装置组成。它是整个数控系统的执行部分。 （6）检测反馈装置：测量运动部件的实际位移和速度，并转换成数字反馈信号后送回NC装置，从而构成机床伺服控制的闭合路径。通常安装在机床的工作台或丝杠上。 （7）机床：主轴、床身、立柱、导轨、滚珠丝杠、工作台、刀架（库）等机床的机械构件。 1.2.1 按工艺用途分类 1、普通数控机床 NC： 包括：切削类.成型类.特种加工类.测量绘图类等 2、数控加工中心机床 Machining Center－MC： 结构：普通NC机床＋刀库和自动换刀装置（ATC）
参考资料： https://www.doczj.com/doc/dd19181699.html,/%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