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CNC數(shù)控系統(tǒng)，新手必須知道！
智通直聘
2022-10-21
CNC系統(tǒng)的組成
CNC系統(tǒng)是由程序、輸入輸出設(shè)備、計算機數(shù)控裝置（CNC裝置）、可編程控制器（PLC）、主軸驅(qū)動和伺服驅(qū)動等部件組成，其核心是CNC裝置。
CNC裝置的軟件結(jié)構(gòu)
CNC裝置的軟件可分為管理軟件與控制軟件兩部分。管理軟件用來管理零件程序的輸入、輸出；顯示零件程序、刀具位置、系統(tǒng)參數(shù)、機床狀態(tài)及報警；診斷CNC裝置是否正常并檢查出現(xiàn)故障的原因。而控制軟件由譯碼、刀具補償、速度控制、插補運算、位置控制等組成。
CNC系統(tǒng)是一個實時計算機控制系統(tǒng)，其基本功能是由各種功能子程序?qū)崿F(xiàn)的。不同的系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)對這些子程序的安排方式亦不同。目前CNC系統(tǒng)的控制軟件基本上有兩種常用的典型結(jié)構(gòu)，即前后臺型和中斷型。
CNC裝置的功能
（1）控制功能：能夠同時控制的軸（坐標）的數(shù)量準備（Ｇ）功能指令機床動作方式的功能。
（2）插補功能：插補的任務(wù)是在一條已知起點和終點的曲線上進行“數(shù)據(jù)點密化”。
（3）固定循環(huán)加工功能：將循環(huán)動作預(yù)先編好程序并存儲在存儲器中，用G代碼進行指令。
（4）進給功能：用來指令坐標軸進給速度的功能。
（5）主軸功能：指主軸的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向功能。
（6）輔助功能：規(guī)定主軸的起、停，冷卻泵的接通和斷開，刀庫的起停等。
（7）自診斷功能：CNC裝置中設(shè)置了各種診斷程序。
（8）通信功能：CNC裝置通常具有通信接口。
CNC裝置插補原理
數(shù)控裝置加工的零件輪廓一般由直線、圓弧組成，對于一些非圓曲線輪廓則用直線或圓弧去逼近。這種擬合的方法就是插補。插補計算就是數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)輸入的基本數(shù)據(jù)（如直線終點坐標值，圓弧起點、圓心、終點坐標值、進給速度等），在輪廓的起點到終點之間再密集地計算出有限個坐標點，刀具沿這些坐標點運動，從而逼近理論輪廓。
數(shù)控機床中常用的插補法計算方法有逐點比較插補法、數(shù)字積分插補法、數(shù)據(jù)采樣插補法等。
逐點比較插補法
基本思想是被控對象在按要求的軌跡運動時，每走一步都要和規(guī)定的軌跡比較一下，由比較結(jié)果決策下一步運動的方向。這種算法是以折線來逼近直線或圓弧，插補誤差小于一個脈沖當量。因此，只要將脈沖當量（每走一步的距離）取得足夠小，就可達到加工精度的要求。逐點比較法可以作直線插補，也可以作圓弧插補。
用逐點比較插補法控制機床，每走一步要完成4個拍節(jié)：
偏差判別：判別刀具的實際位置對規(guī)定圖形的偏離位置，以決定進給方向；
進給：沿減少偏差的方向進給一步，以向規(guī)定圖形靠攏；
偏差計算：計算刀具在新位置上對規(guī)定圖形的偏差，作為下一步偏差計算的依據(jù)；
終點判別：判斷是否達到終點。若未到終點，回到偏差判別后繼續(xù)重復(fù)上述循環(huán)過程，若達到終點，發(fā)出運算完成信號。
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