cNC裝置的工作原理
日期：2010年06月03 來源：沈陽(yáng)機(jī)床（集團(tuán)） 關(guān)鍵字：cnc機(jī)床
cNC裝置的工作原理
cNc裝置在其硬件環(huán)境支持下，按照系統(tǒng)監(jiān)控軟件的控制邏輯．對(duì)輸人、譯碼、刀具補(bǔ)償、速度規(guī)劃、插補(bǔ)運(yùn)算、位置控制、L／O接口處理、顯示和診斷等方面進(jìn)行控制。cNc裝置的主要工作包括以下內(nèi)容。
(1)輸入。輸人cNc裝置的有零件程序、控制參數(shù)和補(bǔ)償量等數(shù)據(jù)。輸人的形式有光電閱讀機(jī)輸人、鍵盤輸入、磁盤輸入、連接上級(jí)計(jì)算機(jī)的DNC接口輸人、網(wǎng)絡(luò)輸人。從cNC裝置的工作方式看，有存儲(chǔ)器輸人工作方式和MDI(M皿ud DirectInput，手工直接輸人)工作方式。cNc裝置在輸入過程中通常還要完成無效碼刪除、代碼校驗(yàn)和代碼轉(zhuǎn)換等工作。
(2)譯碼。不論系統(tǒng)工作在MDI方式還是存儲(chǔ)器輸入方式下，都是將零件程序以一個(gè)程序段為單位進(jìn)行處理的，把其中的各種零件輪廓信息(如起點(diǎn)、終點(diǎn)、直線或圓弧等)、加工速度信息(F代碼)和其他輔助信息(M、s、T代碼等)按照一定的語(yǔ)法規(guī)則解釋成計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別的數(shù)據(jù)形式，并以一定的數(shù)據(jù)格式存放在指定的內(nèi)存專用單元。在譯碼的過程中．還完成對(duì)程序段的語(yǔ)法檢查，發(fā)現(xiàn)語(yǔ)法錯(cuò)誤便立即報(bào)警。
(3)插補(bǔ)。插補(bǔ)的任務(wù)是在一條給定起點(diǎn)和終點(diǎn)的曲線上進(jìn)行“數(shù)據(jù)點(diǎn)的密化”(擬合)。插補(bǔ)程序在每個(gè)插補(bǔ)周期運(yùn)行一次，在每個(gè)插補(bǔ)周期內(nèi)，根據(jù)指令進(jìn)給速度計(jì)算出一個(gè)微小的直線數(shù)據(jù)段。通常，經(jīng)過若干次插補(bǔ)周期后，插補(bǔ)加工完一個(gè)程序段軌跡，即完成從程序段起點(diǎn)到終點(diǎn)的“數(shù)據(jù)點(diǎn)密化”工作。
(4)進(jìn)給速度處理。編程所給的刀具移動(dòng)速度，是在各坐標(biāo)的合成方向上的速度。速度處理首先要做的工作是根據(jù)合成速度來計(jì)算各運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)的分速度。在有些cNc裝置中，對(duì)于機(jī)床允許的最低速度和最高速度的限制、軟件的自動(dòng)加減速等也在這里處理。
(5)刀具補(bǔ)償。刀具補(bǔ)償包括刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償和刀具半徑補(bǔ)償。通常，cNc裝置的零件程序以零件輪廓軌跡編程，刀具補(bǔ)償作用是把零件輪廓軌跡轉(zhuǎn)換成刀具中心軌跡。目前，在比較好的cNc裝置中，刀具補(bǔ)償還包括程序段之間的自動(dòng)轉(zhuǎn)接和過切削判別，就是所謂的c刀具補(bǔ)償。
(6)位置控制。位置控制處在伺服回路的位置環(huán)上，這部分工作可以由軟件實(shí)現(xiàn)，也可以由硬件完成。它的主要任務(wù)是在每個(gè)采樣周期內(nèi)，將理論位置與實(shí)際反饋位置相比較，用其差值去控制伺服電機(jī)。在位置控制中，通常還要完成位置回路的增益調(diào)整、各坐標(biāo)方向的螺距誤差補(bǔ)償和反向間隙補(bǔ)償，以提高機(jī)床的定位精度。
(7)顯示。cNc裝置的顯示主要是為操作者提供方便，通常用于零件程序的顯示、參數(shù)顯示、刀具位置顯示、機(jī)床狀態(tài)顯示、報(bào)警顯示等。有些cNc裝置中還有刀具加工軌跡的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)圖形顯示。
(8)L，O處理。主要處理cNc裝置面板開關(guān)信號(hào)、機(jī)床電氣信號(hào)的輸入、輸出和控制(如換刀、換擋、冷卻等)。
(9)診斷�，F(xiàn)代cNc裝置都具有聯(lián)機(jī)和脫機(jī)診斷的能力。聯(lián)機(jī)診斷是指cNc裝置中的自診斷程序，隨時(shí)檢查不正確的事件。脫機(jī)診斷是指系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)條件下的診斷，cNc裝置配備有各種脫機(jī)診斷程序，以檢查存儲(chǔ)器、外圍設(shè)備(cRT、閱讀機(jī)、穿孔機(jī))、L，O接口等。脫機(jī)診斷指采用遠(yuǎn)程通信方式，即所謂的遠(yuǎn)程診斷，把用戶的cNc通過網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程通信診斷中心的計(jì)算機(jī)相連，對(duì)cNc裝置進(jìn)行診斷、故障定位和修復(fù)。
cNc裝置的硬件結(jié)構(gòu)
cNc裝置是在硬件支持下，通過系統(tǒng)軟件控制進(jìn)行工作的，其控制功能在相當(dāng)程度上取決于硬件結(jié)構(gòu)。硬件結(jié)構(gòu)根據(jù)控制功能的復(fù)雜程度，可分別采用單處理器結(jié)構(gòu)和多處理器結(jié)構(gòu)。
數(shù)控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)，按cNc裝置中各電路板的插接方式，可分為大板式結(jié)構(gòu)和功能模塊式結(jié)構(gòu)；按微處理器的個(gè)數(shù)，可分為單微處理器結(jié)構(gòu)和多微處理器結(jié)構(gòu)；按硬件的制造方式，可分為專用型結(jié)構(gòu)和個(gè)人計(jì)算機(jī)式結(jié)構(gòu)；按cNc裝置的開放程度，可分為封閉式結(jié)構(gòu)、Pc嵌入Nc式結(jié)構(gòu)、Nc嵌入Pc式結(jié)構(gòu)和軟件型開放式結(jié)構(gòu)。
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