《数控系统结构》.ppt

数控机床的结构及刀夹具简介
数控机床的结构及刀夹具简介
沙市大学机械工程学院
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本章提要：
本章主要介绍数控机床的数控系统硬、软件组成、工作过程、分类及功能；介绍数控机床的机械构造，主传动系统、进给传动系统，介绍开不论系统工作在MDI方式还是存储器方式，都是将零件程序以一个程序段为单位进行处理，把其中的各种零件轮廓信息(如起点、终点、直线或圆弧等)、加工速度信息(F 代码)和其他辅助信息(M、S、T代码等)按照一定的语法规则解释成计算机能够识别的数据形式，并以一定的数据格式存放在指定的内存专用单元。在译码过程中，还要完成对程序段的语法检查，若发现语法错误便立即报警。
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3.***补偿
***补偿包括***长度补偿和***半径补偿。通常数控系统装置的零件程序以零件轮廓轨迹编程，***补偿作用是把零件轮廓轨迹转换成***中心轨迹。目前在比较好的数控系统装置中，***补偿的工件还包括程序段之间的自动转接和过切削判别，这就是所谓的数控系统***补偿。
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编程所给的***移动速度，是在各坐标的合成方向上的速度。速度处理首先要做的工作是根据合成速度来计算各运动坐标的分速度。
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插补的任务是在一条给定起点和终点的曲线上进行“ 数据点的密化 ”。插补程序在每个插补周期运行一次，在每个插补周期内，根据指令进给速度计算出一个微小的直线数据段。通常，经过若干次插补周期后 ，插补加工完一个程序段轨迹，即完成从程序段起点到终点的“数据点密化”工作。
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位置控制处在伺服回路的位置环上，这部分工作可以由软件实现， 也可以由硬件完成。它的主要任务是在每个采样周期内，将理论位置与实际反馈位置相比较， 用其差值去控制伺服电动机。在位置控制中通常还要完成位置回路的增益调整、各坐标方向的螺距误差补偿和反向间隙补偿，以提高机床的定位精度。
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处理
I/O 处理主要处理数控系统装置面板开关信号，机床电气信号的输入、输出和控制(如换刀、换挡、冷却等)。
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数控系统系统的显示主要是为操作者提供方便，显示装置有CRT显示器或LCD数码显示器，一般位于机床的控制面板上。通常有零件程序的显示、参数的显示、***位置显示、机床状态显示、报警信息显示等。
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对系统中出现的不正常情况进行检查、定位，包括联机诊断和脱机诊断。
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数控系统的分类、性能指标及功能
数控系统的分类
就系统硬件和软件组成及其结构形式而言，当今世界的各种数控系统大致可分为以下四种类型:
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这类数控系统的硬件由数控系统生产厂家自行开发，具有很强的专用性，经过了长时间的使用，质量和性能稳定可靠。但由于其采用一种完全封闭的体系结构，往往存在以下缺点：①用户的应用、维修以及操作人员培训完全依赖于数控系统生产厂家，系统维护费用较高；②系统功能的扩充以及更新完全依赖于公司的技术水平，周期比较长；③大量市售廉价通用软硬件在专用数控系统上无法使用，功能比较单一。
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这类数控系统与传统专用型数控系统相比，结构上具备一些开放性，功能十分强大，但系统软硬件结构十分复杂，系统价格也十分昂贵，一般的中小型数控机床生产厂家没有经济能力去购买。
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这种数控系统的硬件部分由开放式体系结构的运动控制卡与PC机构成，具有很强的运动控制和PLC控制能力。开放性能比较好，并且对功能进行改进也比较方便，系统的控制功能主要由运动控制卡来实现，机床硬件发生改变时，只需要修改相应部分的控制软件，并且系统性价比也比较高，能够满足大多数的数控机床生产厂家的需要。
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这是一种最新型的开放式体系结构的数控系统，所有的数控功能(包括插补、位置控制等)全部都是由计算机软件来实现的。与前几种数控系统相比，全软件型开放式数控系统具有最高的性价比，因而最有生命力。
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数控系统的功能

数控系统装置能控制的轴数以及能同时控制(即联动)的轴数是其主要性能之一。控制轴数说明数控系统最多可以控制多少坐标轴，其中包括移动轴和回转轴。
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准备功能也称为G功能，用来指令机床动作方式，包括基本移动、程序暂停、平面选择、坐标设定、***补偿、基准点返回、固定循环、公／英制转换等。
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插补功能是指数控机床能够实现的