数控技术及应用项目4计算机数控系统

1、数控技术及应用工程数控技术及应用工程4 4计算机数计算机数控系统控系统目 录1数控机床基础知识2数控机床机械结构3数控机床插补原理4计算机数控系统5数控机床加工工艺与编程6位置检测技术7数控机床伺服系统任务任务4.1 4.1 数控系统的根本结构及工作原理数控系统的根本结构及工作原理4.1.3 CNC装置的功能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，有根本轴和附加轴。通过轴的联动可以完成轮廓轨迹的加工。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，包括根本移动、平面选择、坐标设定、刀具补偿、固定循环等指令。3.插补功

2、能 CNC系统是通过软件插补来实现刀具运动轨迹控制的。CNC的插补功能实际上被分为粗插补和精插补，插补软件每次插补一个小线段的数据为粗插补，伺服系统根据粗插补的结果，将小线段分成单个脉冲的输出称为精插补。4.进给功能 根据加工工艺要求，CNC系统的进给功能用F指令代码直接指定数控机床加工的进给速度。 切削进给速度。 同步进给速度。 进给倍率。任务任务4.1 4.1 数控系统的根本结构及工作原理数控系统的根本结构及工作原理4.1.3 CNC装置的功能5.主轴功能主轴功能就是指定主轴转速的功能。转速的编码方式。指定恒定线速度。主轴定向准停。6.辅助功能辅助功能用来指定主轴的启、停和转向；切削液的开

3、和关；刀库的启和停等，一般是开关量的控制，它用M指令代码表示。7.刀具功能 刀具功能用来选择所需的刀具，刀具功能字以地址符T为首，后面跟二位或四位数字，代表刀具的编号。8.补偿功能补偿功能是通过输入到CNC系统存储器的补偿量，根据编程轨迹重新计算刀具的运动轨迹和坐标尺寸，从而加工出符合要求的工件。补偿功能主要有以下种类：刀具的尺寸补偿。丝杠的螺距误差补偿和反向间隙补偿或者热变形补偿。任务任务4.1 4.1 数控系统的根本结构及工作原理数控系统的根本结构及工作原理4.1.3 CNC装置的功能9.字符、图形显示功能 CNC控制器可以配置单色或彩色CRT或LCD，通过软件和硬件接口实现字符和图形的显

4、示。10.自诊断功能 为了防止故障的发生或在发生故障后可以迅速查明故障的类型和部位，以减少停机时间，CNC系统中设置了各种诊断程序。11.通信功能 为了适应柔性制造系统FMS和计算机集成制造系统CIMS的需求，CNC装置通常具有RS232C通信接口，有的还备有DNC接口。也有的CNC还可以通过制造自动化协议MAP接入工厂的通信网络。12.人机交互图形编程功能为了进一步提高数控机床的编程效率，对于NC程序的编制，特别是较为复杂零件的NC程序都要通过计算机辅助编程，尤其是利用图形进行自动编程，以提高编程效率。因此，对于现代CNC系统一般要求具有人机交互图形编程功能。有这种功能的CNC系统可以根据零

5、件图直接编制程序，即编程人员只需输入图样上简单表示的几何尺寸就能自动地计算出全部交点、切点和圆心坐标，生成加工程序。主板结构类型1.大板式结构和功能模块式结构2.专用型结构和个人计算机式结构1板式结构大板式结构就是：数控装置结构以一块大板为主，称为主板。主板上装有主CPU和各轴的位置控制电路,而其他具有一定功能的子板。大板式结构的数控装置的优点是结构紧凑，体积小，可靠性高，有很高的性能价格比。大板式结构的缺点是硬件功能不易变动，柔性低如以下图为FANUC-0大板式结构的示意图。任务任务4.2 4.2 CNC系统系统的硬件结构的硬件结构2功能模块式结构在采用功能模块结构的数控装置中，将整个数控装

6、置按功能划分为模块，硬件和软件的设计都采用模块化设计方法，就是把每一个功能模块做成尺寸相同的印刷电路板称功能模板，相应功能模块的控制软件也模块化。例如，一种功能模块式结构的全功能型车床数控系统框图如以下图。按数控装置硬件的制造方式，可以分为专用型结构和个人计算机式结构。1专用型结构专用型结构数控系统的硬件一般由数控系统生产厂商为数控系统进行专门设计的计算机控制系统，其布局合理，结构紧凑，专用性强，但其缺点是：硬件之间彼此不能交换和替代，没有通用性。2个人计算机式结构个人计算机式结构的数控系统是以工业PC机作为数控装置的支撑平台，再由各数控机床制造厂根据数控的需要，插入自己的控制卡和数控软件，构

7、成相应的数控装置。图4.7因工业标准PC机采用与一般PC机同样的总线标准，所以，个人计算机式结构的数控系统综合了一般PC机和工业控制计算机的特点。在多微处理器结构CNC装置中，由两个或两个以上的CPU构成中央处理部件。各处理部件之间通过一组公用地址和数据总线进行连接。每个CPU都可享用系统公用存储器或IO接口，并分担一局部数控功能，从而将单微处理器的CNC装置中顺序完成的工作，转变为多微处理器并行、同时完成的工作，因而大大增强了整个系统的性能。多微处理器结构的CNC装置大都采用模块化结构，如以下图。CNC装置的输入/输出接口1.CNC装置I/O接口的组成及作用2.CNC装置I/O接口的分类接口

8、组成：包括硬件电路和软件编程两局部。硬件电路包括根本逻辑电路，端口译码电路和供选电路等。软件编程包括初始化程序段，传送方式处理程序段，主控程序段程序终止与退出程序段及辅助程序段等。电平转换与功率放大、电气隔离、信号变换、抗干扰等作用。任务任务4.2 4.2 CNC系统系统的硬件结构的硬件结构3.接口功能4.控制方式1I/O接口芯片 这些芯片大都是集成电路，通过CPU输入不同的命令和参数，并控制相关的I/O电路和简单的外设作相应的操作，常见的接口芯片如定时/计数器、中断控制器、DMA控制器、并行接口等。2I/O接口控制卡有假设干个集成电路按一定的逻辑组成为一个部件，或者直接与CPU同在主板上，或

9、是一个插件插在系统总线插槽上。按照接口的连接对象来分，又可以将它们分为串行接口、并行接口、键盘接口和磁盘接口等。设置数据的存放、缓冲逻辑，以适应CPU与外设之间的速度差异，接口通常由一些存放器或RAM芯片组成，如果芯片足够大还可以实现批量数据的传输。能够进行信息格式的转换，例如串行和并行的转换。能够协调CPU和外设两者在信息的类型和电平的差异，如电平转换驱动器、数/模或模/数转换器等。协调时序差异。地址译码和设备选择功能。设置中断和DMA控制逻辑，以保证在中断和DMA允许的情况下产生中断和DMA请求信号，并在接收到中断和DMA应答之后完成中断处理和DMA传输。1程序查询方式2中断处理方式3DM

10、A直接存储器存取传送方式4无条件传送方式5I/O通道方式6I/O处理机方式开放式CNC的硬件结构IEE国际电气电子工程师协会对开放式数控系统的定义是：符合系统标准的应用可以运行在多个销售商的不同平台上可以与其他的系统应用互操作，并且具有一致风格的用户交互界面。其特点是可扩展性、可移植性、互换性、互操作性。开放式CNC的硬件结构，硬件模块的划分：-单PC机主从分布式结构 -多PC机分布式结构-单PC机系统总线选择：-并行PC总线-串行现场总线网络协议的选择：-以太网-令牌总线网-CAN总线网任务任务4.2 4.2 CNC系统系统的硬件结构的硬件结构CNC系统软件的组成CNC系统是一个典型而又复杂

11、的实时控制系统， 能对信息做出快速处理和响应。一个实时控制系统包括受控系统和控制系统两大局部。受控系统由硬件设备组成，如电动机及其驱动；控制系统在此为CNC装置由软件及其支持硬件组成， 共同完成数控的根本功能。 CNC装置的许多控制任务，如零件程序的输入与译码、刀具半径的补偿、插补运算、位置控制以及精度补偿等。从逻辑上讲，这些任务可看成是一个个的功能模块， 模块之间存在耦合关系；从时间上来讲，各功能模块之间存在一个时序配合。任务任务4.3 4.3 CNC系统的软件结构系统的软件结构CNC的软件结构CNC装置的软件结构取决于软件和硬件的分工，也取决于软件本身的工作性质。硬件为软件运行提供了支持环

12、境。软件和硬件在逻辑上是等价的，由硬件能完成的工作原那么上也可以由软件完成。硬件处理速度快， 但造价高； 软件设计灵活， 适应性强，但处理速度慢。所以，在CNC装置中，软、硬件的分工是由性价比决定的。CNC软件结构模式如何公正确定软硬件的功能分担是CNC装置结构设计的重要任务。这就是所谓软件和硬件的功能界面划分的概念。划分准那么是系统的性价比，如以下图。这几种功能界面是CNC装置不同时期不同产品的划分。其中后面两种是现在的CNC系统常用的方案。反映出软件所承担的任务越来越多，硬件承担的任务越来越少。而用软件实现那么具有较大的灵活性，且能方便实现较复杂的处理和运算。因而，用相对较少且标准化程度较

13、高的硬件，配以功能丰富的软件模块CNC系统是当今数控技术的开展趋势。任务任务4.3 4.3 CNC系统的软件结构系统的软件结构开放式CNC的软件结构数控软件的总体结构可以设计成六层，即输入层、译码层、刀补层、协调层、监控层、设备驱动层。输入层是数控程序，译码层将数控指令解释成为数控系统的内部数据格式，刀补层进行刀具补偿、协调层将指令分解到数控系统的各个功能部件，监控层对于系统当前的状态和当前指令的合法性进行检验，设备驱动层直接实现对系统功能部件的控制。开放式软件系统结构图如以下图。任务任务4.3 4.3 CNC系统的软件结构系统的软件结构开放式CNC的软件结构1.开放式CNC数控系统特点开放式

14、CNC数控系统是一个多任务并行处理系统，在同一时刻或同一时间间隔内必须完成两种或两种以上性质不同或相同的工作。为了协调复杂的数控系统功能，各种功能之间必须交叉运行，由此形成了一个复杂的实时多任务并行处理系统。CNC系统多任务处理如以下图。任务任务4.3 4.3 CNC系统的软件结构系统的软件结构开放式CNC的软件结构2.开放式CNC的软件结构整个系统软件分为两大局部，即前台程序和后台程序。前台程序是一个实时中断效劳程序，承担了全部的实时功能，实现与机床动作直接相关的功能，如插补、位置控制、机床相关逻辑和监控等。后台程序是一个循环执行程序，在这个程序中，主要处理一些实时性要求不高的工作，如输入、

15、译码、数据预处理等插补准备工作和相关的管理工作。在后台程序循环运行的过程中，前台程序以实时中断的方式，按照一定的周期不断插入，二者密切配合，共同完成数控系统要求的全部功能。前后型软件结构如以下图。开放式CNC的软件模块按功能划分可分为人机交互界面模块、零件代码解释模块、刀补预处理模块、轨迹插补模块、轴伺服控制模块、PLC控制模块、诊断模块。任务任务4.3 4.3 CNC系统的软件结构系统的软件结构西门子CNC系统任务任务4.4 4.4 典型典型数控系统简介数控系统简介西门子SINUMERIK数控系统是德国西门子公司的产品。西门子凭借在数控系统及驱动产品方面的专业思考与深厚积累，不断制造出机床产

16、品的典范之作，为自动化应用提供了日趋完美的技术支持。SINUMERIK 不仅意味着一系列数控产品，其力度在于生产一种适于各种控制领域不同控制需求的数控系统，其构成只需很少的部件。它具有高度的模块化、开放性以及标准化的结构，适于操作、编程和监控。主要包括：控制及显示单元、PLC输入/输出单元PP、PROFIBUS总线单元、伺服驱动单元、伺服电动机等局部。SINUMERIK 802系列数控系统SIEMENS公司SINUMERIK 802系列数控系统中的802S和802C为经济型数控系统,可以带三个进给轴。802S采用带有脉冲及方向信号的步进驱动接口，可以配接STEPDRIVEC/C+步进驱动器和五

17、相步进电动机；802C那么为-10+10 V接口，可配接SIMODRIVE611驱动器。802S/802C除三个进给轴外，都有一个-10+10 V接口，用于连接主轴驱动。SINUMERIK 802S/802C包括操作面板、机床控制面板、NC单元及PLC模块，可以安装在通用的安装导轨上。SINUMERIK 802D为全数字数控系统，最多可控制四个数字进给轴和一个主轴。CNC通过PROFIBUS总线于I/O模块和数字驱动模块相连接，主轴通过模拟接口控制。 SINUMERIK 802S/802C/802D采用SIMATIC S7-200PLC指令集对系统内部的PLC进行编程。(1)SINUMERIK

18、 802S数控系统西门子CNC系统任务任务4.4 4.4 典型典型数控系统简介数控系统简介SINUMERIK 802S采用32位微处理器(AM486DE2)、内装式PLC、别离式操作面板(OP020)和机床控制面板(MCP)，是适用于经济型数控机床的数控系统，如图4.14所示为SINUMERIK 802S数控系统组成。西门子CNC系统任务任务4.4 4.4 典型典型数控系统简介数控系统简介SINUMERIK 802S系统可控制23个进给轴和一个主轴，输出进给脉冲和方向信号至步进驱动器，并有一个-10+10 V的接口，用于连接主轴驱动。通过RS-232C接口与编程器或微机相连，系统软件存储在EC

19、U的FlashEPROM(闪存)中，需支持电源。PLC模块带16点数字输入和16点数字输出，额电电压为直流24 V，输出最大负载电流0.5 A。 DIO模块通过总线插头直接连接到CNC模块(ECU)上，输入、输出点数可根据需要增加DI/O模块(最大4个)，可扩展到64点输入和64点输出。操作面板(OP020)采用液晶显示屏幕，可独立安装在便于操作的位置上，操作面板和ECU之间由专门的电缆连接起来。机床控制面板(MCP)可以和操作面板(OP020)安装在一起，也可以独立安装，它们之间由专门的电缆相连接，MCP上有六个自由定义键，用户可根据需要设定机床功能。如图4.15所示为SINUMERIK 8

20、02S连接图。(2)SINUMERIK 802D数控系统SINUMERIK 802D是数字式数控系统，将面板控制单元(PCU)、键盘、机床控制面板(MCP)和通信集成在一个部件上，通过PROFIBUS总线与IO模块PP7248和驱动装置(SIMODRIVE 611UE)相连，系统连接如图4.16所示。全功能键盘有竖直结构和水平结构两种可供选择。全功能键盘有竖直结构和水平结构可选择。IO模块PP7248与PROFIBUS连接，提供72点数字输入和48点数字输出(+24V，0.25A)。 PLC功能相当于SIMATIC S7-200，有2 048个标志位，32个定时器和32个计数器。机床控制面板除

21、了操作机床所需的全部按键和开关外，还提供了六个用户定义键。 机床控制面板用两个扁平电缆连接到IO模块上。西门子CNC系统任务任务4.4 4.4 典型典型数控系统简介数控系统简介增量式光电编码器输出信号为sincos 1VPP，065 535脉冲/r，最高频率350 kHz，主轴编码器输出TTL差分信号。和SINUMERIK 802D相适配的数字式驱动装置为SIMODRIVE 61lUE。进给轴采用1FK6系列交流伺服电动机，主轴采用1PH7系列交流异步电动机。根据电动机的功率大小，驱动装置选用所需的电源模块和功率模块。驱动装置中的控制模块为插入式闭环控制单元，带有PROFIBUS接口，控制电动

22、机的最高频率可达1 400 Hz。1FK6系列交流伺服电动机是三相交流永磁同步电动机，带有内装增量式或绝对式光电编码器。1PH7系列交流主轴电动机是4极笼型感应电动机，内装有用于检测电动机转速和转子位置的编码器。SINUMERIK 840D系统的主要功能与特点：SINUMERIK 840D是全数字化数控系统，具有高度模块化及标准化的结构，它将CNC和驱动控制集成在一块板子上，便于操作、编程和监控。西门子CNC系统任务任务4.4 4.4 典型典型数控系统简介数控系统简介西门子CNC系统任务任务4.4 4.4 典型典型数控系统简介数控系统简介SINUMERIK 840D与西门子611D伺服驱动模块

23、及西门子S7300PLC模块构成的全数字化数控系统，能实现钻削、车削、铣削、磨削等数控功能，也能应用于剪切、冲压、激光加工等数控加工领域。SINUMERIK 840D系统的主要功能及应用：采用32位微处理器实现CNC控制，可用于系列机床，如车床、钻床、铣床、磨床，可完成CNC连续轨迹控制以及内部集成式PLC控制，具有全数字化的SIMODRIVE 611数字驱动模块，最多可控制31个进给轴和主轴，进给和快速进给的速度范围为1010999 mm/min。其插补功能有样条插补、三阶多项式插补、控制值互联和曲线表插补，这些功能为加工各类曲线曲面类零件提供了便利条件。此外，还具备进给轴和主轴同步操作的功

24、能。西门子CNC系统任务任务4.4 4.4 典型典型数控系统简介数控系统简介西门子CNC系统任务任务4.4 4.4 典型典型数控系统简介数控系统简介操作方式主要有 AUTOMATIC(自动)、JOG(手动)、TEACH IN(交互式程序编制)、MDA(手动过程数据输入)。 补偿功能。840D可根据用户程序进行轮廓的冲突检测、刀具半径补偿、刀具长度补偿、螺距误差补偿和测量系统误差补偿，反向间隙补偿、过象限误差补偿等。平安保护功能。数控系统可通过预先设置软极限开关的方法，进行工作区域的限制。当超程时可以触发程序进行减速，对主轴的运行还可以进行监控。NC编程。840D系统具有高级语言编程特色的程序编

25、辑器，可进行米制、英制尺寸或混合尺寸的编程，程序编制与加工可同时进行，系统具备1.5 MB的用户内存，用于零件程序、刀具偏置和补偿的存储。PLC编程。840D的集成式PLC完全以标准SIMATIC S7模块为根底，PLC程序和数据内存可扩展到288 kB，I/O模块可扩展到2 048个输入/输出点，PLC程序能以极高的采样速率监视数字输入，向数控机床发送运动、停止和启动等命令。操作局部硬件。840D提供有标准的PC软件、硬盘、奔腾处理器，用户可在Windows 98/2000下开发自定义的界面。此外，2个通用接口RS-232C可使主机与外设进行通信，用户还可通过磁盘驱动器接口和打印机并行接口完

26、成程序存储、读入及打印工作。 显示功能。840D提供了多语种的显示功能，用户只需按一下按钮，即可将用户界面从一种语言转换为另一种语言，系统提供的语言有中文、英语和德语等。显示屏上可显示程序块、电动机轴位置和操作状态等信息。 数据通信。840D系统配有RS-232C/TTY通用接口，加工过程中可同时通过通用接口进行数据输入/输出。此外，用PCIN软件可以进行串行数据通信，通过RS-232接口可方便地使840D与西门子编程器或普通的个人电脑连接起来，进行加工程序、PLC程序、加工参数等各种信息的双向通信。用SINDNC软件可以通过标准网络进行数据传送，还可以用CNC高级编程语言进行程序的协调。西门

27、子CNC系统任务任务4.4 4.4 典型典型数控系统简介数控系统简介(3)SINUMERK 840D系统的根本构成SINUMERK 840D数控系统的根本构成如图4.17所示，主要包括以下几局部。西门子CNC系统任务任务4.4 4.4 典型典型数控系统简介数控系统简介西门子CNC系统任务任务4.4 4.4 典型典型数控系统简介数控系统简介NC模块。如图4.18所示，NC模块接口端的意义如下：X101：操作面板接口端，该端口通过电缆与MMC(人机通信接口板)及机床操作面板连接。X102：RS-485通信接口端，该端口主要是满足西门子Profibus DP通信的要求。西门子CNC系统任务任务4.4

28、 4.4 典型典型数控系统简介数控系统简介西门子CNC系统任务任务4.4 4.4 典型典型数控系统简介数控系统简介X111：PLC S7-300输入输出接口端，该端口提供了与PLC连接的通道。X112：RS-232通信接口端实现与外部的通信，如要由数个数控机床构成DNC系统，实现系统的协调控制，那么各个数控机床均要通过该端口与主控计算机通信。X121：多路输入/输出接口端，通过该端口数控系统可与多种外设连接，如与控制进给运动的手轮、CNC输入/输出的连接。X122：PLC编程器PG接口端，通过该端口与西门子PLC编程器PG连接，以此传输PG中的PLC程序到NC模块，或从NC模块将PLC程序复制

29、到PG中，另外还可在线实时监测PLC程序的运行状态。X130A、X130B：电动机驱动器611D的输入输出扩展端口，通过扁平电缆将驱动总线与各个驱动模块连接起来，对各个伺服电动机进行控制。X172：数控系统数据控制总线端口，通过扁平电缆与各相关模块的系统数据控制总线联系起来。X173：数控系统控制程序储存卡插槽。电源模块。电源模块的接口端，主要接口端的构造如图4.19 NC模块的接口端。X11l ： “准备好信号，由电源模块输出至PLC的电源模块，表示电源正常。X121：使用信号，由 PLC输出至电源模块、数控模块，表示外部电路硬件信号正常。X141：电源模块电源工作正常输出信号端口。X161

30、：电源模块设定操作和标准操作选择端口。X171：线圈通电触头，控制电源模块内部线路预充电接触器(一般按出厂状态使用)。X172：启动禁止信号端(一般按出厂状态使用)。X181：供外部使用的供电电源端口，包括直流电源600 V与三相交流电源380 V。西门子CNC系统任务任务4.4 4.4 典型典型数控系统简介数控系统简介伺服电动机驱动模块单轴伺服电动机驱动模块。如图4.20所示；双轴伺服电动机驱动模块如图4.21所示。主要接口端的意义如下：X411、X412：电动机内置光电编码器反响至该端口进行位置和速度反响的处理。X421、X422：机床拖板直接位置反响(光栅)端口。X431：脉冲使用端口，

31、使用信号一般由PLC给出。X432：高速输入输出接口端。X34、X35：电压、电流检测孔，一般供模块维修检测使用，用户不得使用。主轴电动机的驱动可使用上述进给电动机驱动模块驱动，另外还有专门的主轴电动机驱动模块，模块的接口端与进给电动机驱动模块类似。数控系统典型接线图，840D数控系统的连接，如图4.22所示。西门子CNC系统任务任务4.4 4.4 典型典型数控系统简介数控系统简介西门子CNC系统任务任务4.4 4.4 典型典型数控系统简介数控系统简介西门子CNC系统任务任务4.4 4.4 典型典型数控系统简介数控系统简介西门子CNC系统任务任务4.4 4.4 典型典型数控系统简介数控系统简介

32、任务任务4.4 4.4 典型典型数控系统简介数控系统简介国产数控系统在数控系统方面，20世纪80年代初，国内先后从日本、美国等国引进了一些CNC装置及主轴、伺服系统的生产技术，并陆续投入了批量生产，从而结束了数控机床开展徘徊不前的局面，推动了数控机床的开展。20世纪80年代至90年代初北京机床研究所先后引进日本FANUC的3、5、7、6系统进行消化吸收，与FANUC合资生产的各类型数控系统最高年产量已达500套。东方西门子集团引进德国西门子的3系统、810和820系统。到20世纪90年代初，国内的数控机床及数控系统的生产具有了一定的规模，但前进中的数控机床产业正面临十分严峻的形势。进入WTO后

33、，中国将进入日趋完善的国内外相统一的大市场，大量数控机床及数控系统进口，将对开展中的数控产业造成巨大冲击，其中国家“ 八五重点科技攻关工程“华中HNC型数控系统于1991年9月28日通过国家级鉴定。该系统是以通用的工业控制机(32位CPU)为根底的全功能数控系统。此系统在我国首次将微机客户效劳器模型用于窗口式操作系统。形成了一个集成化的软件环境。此外，有关数控系统生产厂商还根据客户需要开发了一批不同档次的数控系统产品。如华中数控、航天数控、广州数控等。 1.华中系统华中数控系统是国家“八五“九五科技攻关时的重大科技成果。1997年，武汉华中数控股份以工业PC机为硬件平台，以PC+软件完成全部的

34、NC功能，开发出“华中I型数控系统，实现了国外高档系统的功能，具有优良的性价比，具有国际先进水平。近几年来，华中数控系统开展为三大系列：世纪星系列、小博士系列和华中I型系列。世纪星系列采用通用原装进口嵌入式工业PC机，彩色LCD液晶显示器，内置式PLC，可与多种伺服驱动单元配套使用；小博士系列为外配通用PC机的经济型数控装置，以满足用户对低价格、高性能、实用、可靠的系统要求。华中世纪星系统如图4.23、图4.24所示。任务任务4.4 4.4 典型典型数控系统简介数控系统简介国产数控系统1“华中I型数控系统“华中I型数控系统的硬件。“华中I型数控系统采用了32位工业通用微机，包括CPU板、显示模

35、板、机箱及电源等。系统配有电子盘用于存储系统程序，最大16 M的零件程序存储器。“华中I型数控系统硬件结构如图4.25所示。“华中I型数控系统的软件。“华中I型数控系统在软件系统上实现了开放化和模块化，形成了开放式的软件平台，如图4.26所示。任务任务4.4 4.4 典型典型数控系统简介数控系统简介国产数控系统任务任务4.4 4.4 典型典型数控系统简介数控系统简介国产数控系统任务任务4.4 4.4 典型典型数控系统简介数控系统简介国产数控系统“华中I型数控系统适应的机床： HNC-1M铣床、加工中心数控系统； HNC-1T车床数控系统； HNC-1Y齿轮加工数控系统； HNC-lP数字化仿形

36、加工数控系统； HNC-lL激光加工数控系统； HNC-1G五轴联开工具磨床数控系统； HNC-1P锻压、冲压加工数摔系统； HNC-1MM多功能小型铣床数控系统； HNC-1MT多功能小型车床数控系统； HNC-1S高速组缝机数控系统。任务任务4.4 4.4 典型典型数控系统简介数控系统简介国产数控系统2“华中I型数控系统的主要特色以PC为根底的CNC数控系统。以其独特的软件技术在单CPU下实现了多通道16轴控制和9轴联动控制。在计算机内不需增加硬件，用打印机实现机床数字控制。加工轨迹三维图形显示的动态仿真。支持DIN/ISO标准G代码，可一次性直接运行2 GB以下的大型模具程序(G代码)。

37、双向螺距误差补偿功能。内部二级电子齿轮。具有加工断点保护和恢复功能。具有参考点返回和多个工作坐标系设置与选择功能(G54G59)。具有刀具长度和刀具半径补偿功能。11汉字操作界面和在线功能。12支持NT、Novell、Internet网络和软、硬盘数据交换。13具有CAD/CAM/CNC一体化集成化功能。14接触式或非接触式数字化仿形扩展功能。15运动控制开发工具包(C+运动插补函数库)。16提供INTELCAM自动编程软件。17可根据用户要求，配接步进电动机和交流伺服电动机。任务任务4.4 4.4 典型典型数控系统简介数控系统简介国产数控系统2.2.华中华中-2000-2000型高性能数控系

38、统型高性能数控系统华中华中-2000-2000型数控系统型数控系统(HNC-2000)(HNC-2000)是在华中是在华中I I型型(HNC-1)(HNC-1)高性能数控系统的根底上开发的高档数控系统。该系统高性能数控系统的根底上开发的高档数控系统。该系统采用通用工业采用通用工业PCPC机、机、TFTTFT真彩色液晶显示器，具有多轴多通道控制能力和内装式真彩色液晶显示器，具有多轴多通道控制能力和内装式PLCPLC，可与多种伺服驱动单元配，可与多种伺服驱动单元配套使用。是适合中国国情的新一代高性能、高档数控系统。华中套使用。是适合中国国情的新一代高性能、高档数控系统。华中-2000-2000型数

39、控系统产品如下：型数控系统产品如下：HNC-2000MHNC-2000M铣床、加工中心数控系统；铣床、加工中心数控系统；HNC-2000THNC-2000T车床数控系统；车床数控系统；HNC-2000YHNC-2000Y齿轮加工数控系统；齿轮加工数控系统；HNC-2000PHNC-2000P数字化仿形加工数控系统；数字化仿形加工数控系统；HNC-2000LHNC-2000L激光加工数控系统；激光加工数控系统；HNC-2000GHNC-2000G五轴联开工具磨床数控系统。五轴联开工具磨床数控系统。任务任务4.4 4.4 典型典型数控系统简介数控系统简介国产数控系统3.3.华中华中“世纪星系列数控

40、系统世纪星系列数控系统华中华中“世纪星数控系统是在华中高性能数控系统的根底上，为满足用户对低价格、高性能、实用、可靠的系世纪星数控系统是在华中高性能数控系统的根底上，为满足用户对低价格、高性能、实用、可靠的系统要求而开发的数控系统。华中统要求而开发的数控系统。华中“世纪星系列数控系统产品如下：世纪星系列数控系统产品如下： HNC-21THNC-21T车床系统；车床系统；HNC-21/22MHNC-21/22M铣床系统。铣床系统。(1)(1)华中华中“世纪星数控系统的特点：世纪星数控系统的特点：可配可配4 4个进给轴，具有数字量和模拟量接口，可自由选配各种数字式、模拟式交流伺服单元或步进电动机驱

41、个进给轴，具有数字量和模拟量接口，可自由选配各种数字式、模拟式交流伺服单元或步进电动机驱动单元。最大联动轴数为动单元。最大联动轴数为4 4轴。轴。内部已提供满足标准车、铣床控制的内部已提供满足标准车、铣床控制的PLCPLC程序，也可按要求自行编制程序，也可按要求自行编制PLCPLC程序。程序。除标准机床控制面板外，配置除标准机床控制面板外，配置4040位输入和位输入和3232位输出开关量接口、手摇脉冲发生器接口、模拟主轴接口。还可位输出开关量接口、手摇脉冲发生器接口、模拟主轴接口。还可扩展扩展RS485RS485远程输入远程输入/ /输出接口。输出接口。反向间隙和双向螺距误差补偿功能，螺距补偿

42、数据最多可达反向间隙和双向螺距误差补偿功能，螺距补偿数据最多可达5 0005 000点。点。采用国际标准采用国际标准G G代码编程，与各种流行的代码编程，与各种流行的CAD/CAMCAD/CAM自动编程系统兼容，具有直线、圆弧、螺旋线、固定循环、自动编程系统兼容，具有直线、圆弧、螺旋线、固定循环、旋转、缩放、刀具补偿、宏程序等功能。旋转、缩放、刀具补偿、宏程序等功能。2 MB Flash ROM(2 MB Flash ROM(可扩至可扩至72 MB)72 MB)程序断电存储，程序断电存储，16 MB RAM(16 MB RAM(可扩至可扩至64 MB)64 MB)加工缓冲区。加工缓冲区。可扩展

43、数控仿型功能，实现仿型可扩展数控仿型功能，实现仿型/ /加工一体化。加工一体化。任务任务4.4 4.4 典型典型数控系统简介数控系统简介国产数控系统3.3.华中华中“世纪星系列数控系统世纪星系列数控系统(2)(2)华中华中“世纪星数控单元技术规格见表世纪星数控单元技术规格见表4.14.1任务任务4.4 4.4 典型典型数控系统简介数控系统简介国产数控系统3.3.华中华中“世纪星系列数控系统世纪星系列数控系统(3) (3) 华中世纪星数控单元的外部接口华中世纪星数控单元的外部接口华中世纪星数控单元外部接口如图华中世纪星数控单元外部接口如图4.274.27所示，数控设备之间的连接如图所示，数控设备

44、之间的连接如图4.284.28所示。其中进给单元接口采用所示。其中进给单元接口采用X30X30X33X33和和X40X40X43X43中的一组，也可以进行自由组合，同时控制不同类型的伺服单元或步进单元。中的一组，也可以进行自由组合，同时控制不同类型的伺服单元或步进单元。由于华中数控多年来一直坚持走由于华中数控多年来一直坚持走PCPC数控的技术路线，在技术上已具有国内领先地位，在国际上也属起步较早的数控的技术路线，在技术上已具有国内领先地位，在国际上也属起步较早的企业。因此，华中企业。因此，华中I I型数控系统成为既具有国际先进水平又有我国技术特色的数控产品。型数控系统成为既具有国际先进水平又有

45、我国技术特色的数控产品。任务任务4.4 4.4 典型典型数控系统简介数控系统简介国产数控系统3.3.华中华中“世纪星系列数控系统世纪星系列数控系统(3) (3) 华中世纪星数控单元的外部接口华中世纪星数控单元的外部接口华中世纪星数控单元外部接口如图华中世纪星数控单元外部接口如图4.274.27所示，数控设备之间的连接如图所示，数控设备之间的连接如图4.284.28所示。其中进给单元接口采用所示。其中进给单元接口采用X30X30X33X33和和X40X40X43X43中的一组，也可以进行自由组合，同时控制不同类型的伺服单元或步进单元。中的一组，也可以进行自由组合，同时控制不同类型的伺服单元或步进

46、单元。由于华中数控多年来一直坚持走由于华中数控多年来一直坚持走PCPC数控的技术路线，在技术上已具有国内领先地位，在国际上也属起步较早的数控的技术路线，在技术上已具有国内领先地位，在国际上也属起步较早的企业。因此，华中企业。因此，华中I I型数控系统成为既具有国际先进水平又有我国技术特色的数控产品。型数控系统成为既具有国际先进水平又有我国技术特色的数控产品。任务任务4.4 4.4 典型典型数控系统简介数控系统简介国产数控系统3.3.华中华中“世纪星系列数控系统世纪星系列数控系统任务任务4.4 4.4 典型典型数控系统简介数控系统简介国产数控系统3.3.华中华中“世纪星系列数控系统世纪星系列数控

47、系统华中数控系统的特点：华中数控系统的特点：1 1以通用工控机为核心的开放式体系结构以通用工控机为核心的开放式体系结构系统采用基于通用系统采用基于通用3232位工业控制机和位工业控制机和DOSDOS平台的开放式体系结构，可充分利用平台的开放式体系结构，可充分利用PCPC的软硬件资源，二次开发容易，的软硬件资源，二次开发容易，易于系统维护和更新换代、可靠性好。易于系统维护和更新换代、可靠性好。2 2独创的曲面直接插补算法和先进的数控软件技术独创的曲面直接插补算法和先进的数控软件技术处于国际领先水平的曲面直接插补技术将目前处于国际领先水平的曲面直接插补技术将目前CNCCNC上的简单直线、圆弧插补功能提高到曲面轮廓的直接控制，上的简单直线、圆弧插补功能提高到曲面轮廓的直接控制，可实现高速、高效和高精度的复杂曲面加工。采用汉字用户界面，提供完善的在线帮助功能，具有三维仿真校可实现高速、高效和高精度的复杂曲面加工。采用汉字用户界面，提供完善的在线帮助功能，具有三维仿真校验和加工过程图形动态跟踪功能，图形显示形象直观。验和加工过程图形动态跟踪功能，图形显示形象直观。3 3系统配套能力强系统配套能力强公司具