数控系统的组成及工作原理

1、第二讲是数控系统的组成和工作原理，姚瑞敏，山西工程职业技术学院机械系，数控机床与维修。本次讲座的主要内容是数控系统基本构成了机床数控系统的基本工作原理，以及刀具半径补偿原理。计算机数控系统是一种包括计算机在内的数字控制系统。它是一个位置控制系统，主要用于控制刀具和工件之间的相对位置。数控系统的主要工作过程是根据输入信息(加工程序)进行数据处理(刀具长度和半径的补偿)和插补运算(刀具或工件运动轨迹的确定)，从而获得理想的运动轨迹信息。为了满足工业自动化、网络化和远程控制的需要，数控系统通常配备有RS232和RS422串行通信接口，高档数控系统也有DNC或MAP接口。一些制造商也采用了MAP工业控

2、制网络。数控系统的基本组成可以用以下框图表示：硬件组成(1):微机部分：是数控系统的核心，主要由中央处理器、存储器和接口电路组成。中央处理器由运算单元和控制器组成。算术单元(ALU)主要对数据执行算术和编译操作。硬件组成(2):外围设备主要包括操作面板、键盘、显示器、光电阅读器、纸带穿孔机和外部存储器。操作面板：由于不同数控机床的动作不同，操作面板也不同。通用操作面板有以下按钮和开关：进给轴手动控制按钮用于在手动调整期间移动各坐标轴。主轴启停和主轴倍率选择按钮：用于主轴启停、正反转和主轴调速。自动加工启停按钮：用于启动和停止自动加工过程。条件程序段选择开关：用于确定条件程序段是否执行。多重选择

3、开关：用于选择进给速度的放大倍数和点动量。此外，还有一些状态指示器、报警装置等。硬件组成(3):机床数控系统主要通过控制伺服机构来控制机床的运动部件。包括速度和位移的控制及其反馈装置的控制。软件组成(1):输入数据处理程序：接受处理程序，解码程序并处理数据。加工程序给出了待加工工件的轮廓，但实际上，它应该控制刀具中心的运动轨迹。有一个轮廓变换的问题。只要系统使用的工具被告知，并且工具的相应参数被输入到系统中，转换就由输入数据处理程序自动完成。插补程序：根据加工程序提供的加工信息，如曲线的类型(直线、圆弧或其他曲线)、起点和终点(直线、圆弧和圆心)、加工方向(顺时针和逆时针)，插补这些信息，并决

4、定每个脉冲到达时的移动方向和步长，以及如何在曲线之间过渡，软件组成(3):速度控制程序：根据给定的速度值，控制插补操作的频率，以保证预定的进给速度。并能根据正反馈值和负反馈值自动调节速度。管理程序：负责调度和管理数据输入、数据处理和插补运算等各种程序；处理由面板命令、时钟信号、故障信号等引起的中断。子程序调用；共享资源的时间共享等。诊断程序：可以通过识别程序中的一些标记来判断故障的类型和位置。2.机床数控系统的基本工作原理；1.数控系统工作原理框图：程序输入：分为手动输入和自动输入。手动输入通常通过键盘输入；自动输入可以通过穿孔纸带、磁带或通信来实现。解码：主要是将标准程序格式翻译成便于计算机处理数据的格式(高级语言机器语言)。3。刀具半径补偿，补偿类型：分为两种情况：，c功能工具补偿计算流程图：思想与实践：数控系统的硬件由哪些部分组成？每个部分的功能是什么？为什么数控系统必须在插补前处理数据？数据处理的内容是什么？他们的原则是什么？在处理数据时，直