[工学]第1章计算机数控装置.pdf

数控技术 Numerical Control Technology 董玉红 教授 哈尔滨理工大学机械电子工程系 课程章节安排 绪论 第1章 计算机数控（CNC）装置 第2章 数控检测装置 第3章 数控伺服系统 第4章 数控机床的机械结构 第5章 数控加工编程 第6章 数控技术的发展趋势 哈尔滨理工大学数控技术精品课程 2 第1章 计算机数控装置 CNC Devices 1.1 概述 1.2 CNC装置的硬件结构 1.3 CNC装置的软件结构 1.4 CNC装置的插补原理 1.5 CNC装置的刀具补偿与加减速控制 1.6 CNC系统中的PLC 1.7 CNC系统的接口电路 哈尔滨理工大学数控技术精品课程 3 1.1 概述 ( Introduction ) 1.1.1 CNC系统的组成 现代数控系统，即CNC系统，是由程序、输入/ 输出设备、计算机数控（CNC）装置、可编程 控制器单元、主轴控制单元和速度控制单元等部 分组成。，CNC系统能自动阅读输入载体上事 先给定的数字值、并将其译码，从而使机床动作 和加工出零件。CNC系统的核心是CNC装置。 如图1.1所示 哈尔滨理工大学数控技术精品课程 4 1.1.1 CNC系统的组成 哈尔滨理工大学数控技术精品课程 5 1.1.2 CNC装置的工作过程 CNC装置的工作过程是在硬件的支持下，执 行软件的过程。CNC装置的工作原理是通过输 入设备输入机床加工零件所需的各种数据信 息，经过译码、计算机的处理、运算，将每个 坐标轴的移动分量送到其相应的驱动电路，经 过转换、放大，驱动伺服电机，带动坐标轴运 动，同时进行实时位置反馈控制，使每个坐标 轴都能精确移动到指令所要求的位置。 哈尔滨理工大学数控技术精品课程 6 1.1.3 CNC装置的功能 CNC装置的功能是指它满足不同控制对象各 种要求的能力，通常包括基本功能和选择功 能。 1. 基本功能是数控系统必备的功能，如控制功 能、准备功能、插补功能、进给功能、主轴功 能、辅助功能、刀具功能、字符显示功能和自 诊断功能等。 2. 选择功能是供用户根据不同机床的特点和 用途进行选择的功能，如补偿功能、固定循环 功能、通信功能和人机对话编程功能等。 哈尔滨理工大学数控技术精品课程 7 1.1.4 几种典型数控系统的功能与特 点 1. 日本FANUC公司的CNC装置 FANUC生产的CNC装置有F0、F10/11/12、 F15、F16、F18等系列。F0 Mate为F0系列的 派生产品。它与F0 系列比较，是功能简单、结 构更为紧凑的经济型CNC装置。 F00/100/110/120/150系列是在0/10/11/12/15系 列的基础上加了MMC（Man Machine Controller）功能。 哈尔滨理工大学数控技术精品课程 8 1.1.4 几种典型数控系统的功能与特 点 2. 德国SIMENS公司的CNC装置 SIEMENS CNC装置有SINUMERIK3、8、、 810、820、859、880系列