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第三章 数控系统 一、CNC系统概述 数控机床在数控系统的控制下，自动地按给定的程序进行各种零件加工。 对输入信息的存储，数据变换，插补运算及联动控制功能，都通过计算机软件来完成，计算机与机床伺服驱动装置和强电设备之间的连接采用接口电路。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 程序 输入 设备 输出 设备 CNC计算机 数控装置 PLC 主轴伺 服单元 XYZ坐标 伺服单元 主轴 电机 机床 本体 伺服 电机 位置 检测 CNC机床框图 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 二、CNC装置的构成 CNC (Computerized Numerical Control) (1)硬件组成 CPU EPROM RAM 输入接口 输出接口 总线 阅读机 接口 MDI/CRT 接口 位置 控制 其他 接口 纸带 阅读机 MDI/CRT 速度控 制单元 PLC/网络 伺服 电机 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. (2)CNC软件组成 系统软件 管理软件 控制软件 I/O处理 零件程序的输入输出 显示 诊断 译码 刀具补偿 速度控制 位置控制 插补运算 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 三、CNC装置如何工作 （一）输入 输入装置：零件程序，控制参数，补偿数据。 输入形式：阅读机，键盘，磁盘，DNC，RS-232 （二）译码 译码处理是将零件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、圆弧等），加工速度信息（F代码），其它辅助信息（M、S、T代码），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区间，在译码过程中，还需要完成对程序段的语法检查，若发现语法错误立即给出报警信息。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. （三）刀具补偿 刀具补偿为：刀具长度补偿和刀具半径补偿。通常CNC零件程序，以零件轮廓轨迹来编程，刀具补偿作用是把零件轮廓轨迹换成刀具中心轨迹。 （四）进给速度处理 编程所给的刀具移动速度，是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坐标方向的分速度，同时还要判别是否超过机床允许的最低速度和最高速度限制，并加以处理。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. （五）插补 插补的任务是在一条已知起点和终点的曲线上进行“数据点的密化”。在每个插补周期内，根据指令进给速度计算出一个微小直线数据段，微小数据段的各坐标分量经过若干插补周期，可以计算出从Ao到Bo之间的若干个微小直线数据段。 目前，一般CNC装置仅能对直线、圆弧、螺旋线进行插补。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. （六）位置控制 位置控制是处在伺服装置的位置调节环上，它的任务是在每个采样周期内，将插补计算出的理论位置与实际的反馈位置相比较，用其差值去控制伺服电机。在位置控制中还要完成位置环的增益调整， X、Y、Z坐标方向的丝杠螺距误差补偿和反向间隙补偿，以提高机床定位精度。 （七）I/O处理 I/O处理是处理CNC装