第3章 计算机数控装置
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数控技术3-数控装置
置和PLC等)，加工出符合图纸要求的零件。
数 控 装 置
26
(CNC)
下午3时8分
数 控 技 术
第 三 章 计 算 机 数 控 装 置
四、CNC系统对零件程序的处理流程
l 译码：将输入的零件程序段翻译成CNC控制所需的信息； l 刀补处理：将编程轮廓轨迹转化为刀具中心轨迹，从而大幅 减轻编程人员的工作量；
二、CNC装置的功能 3. 插补功能和固定循环功能 —— 插补功能 数控系统实现零件轮廓(二
次曲线、样条、空间曲面)加工轨迹运
算的功能。
—— 固定循环功能
数控系统实现典型加
工循环（如：钻孔、攻丝、镗孔、深
孔钻削和切螺纹等）的功能
12
(CNC)
下午3时8分
数 控 技 术
第 三 章 计 算 机 数 控 装 置
数 第一节 概 述 控 技 术 第一章：数控装置是机床数控系统的核心，在数 控机床中扮演着大脑的角色，并对其主要作用也 第 有了一个概括性的了解
三 章 计 算 机 数 控 装 置
第二章：G代码编程,把一个加工任务用数控机床
能够听懂的语言-G代码程序,表达出来,送给计算 机数控装置
第四章：进给伺服系统,作用是接受数控装置的指
令,驱动机床的工作台、主轴等部件完成加工任务
本章是重点。
3
(CNC)
下午3时8分
数 控 技 术
第 三 章 计 算 机 数 控 装 置
一、CNC系统的一般操作过程
1.接通电源：检查机床状态是否正常、电源电压是否符合 要求，接线是否正确；按下控制面板上的“急停”按钮；接通 机床、数控系统电源；检查风扇电机运转是否正常、面板上的 指示灯是否正常。接通电源后，数控系统将自动运行系统软件， 显示装置会显示系统上电屏幕（软件操作界面）。 2.复位：系统进入软件操作界面时，若工作方式为“急 停”，需旋转并拔起控制面板上的“急停”按钮使系统复位， 以接通伺服电源。 然后，机床操作者可按软件操作界面的菜单提示，运用NC 键盘和控制面板，进行手动回参考点、点动进给、增量（步进） 进给、手摇进给、自动运行、手动机床动作控制等操作，控制 系统运行，完成操作者期望的动作。
数控机床NC.ppt
(三)CNC硬件软件的作用和相互关系
CNC装置的系统软件在系统硬件的支持下．合理 地组织、管理整个系统的各项工作，实现各种数 控功能，使数控机床按照操作者的要求，有条不 紊地进行加工。
CNC装置的硬件和软件构成了CNC装置的系统平 台，如图3-3所示。该平台有以下两方面的含义：
(1)该平台提供CNC装置基本配置的必备功能； (2)在该平台上可以根据用户的要求进行功能设计
图3-4为欲加工的零件， 其形状用曲线L描述。 加工该零件就是要控 制刀具T相对于该零 件按轨迹曲线L运动。 CNC装置对输入加工 程序的运算和处理的 核心部分有三步：
三、CNC装置的优点
（一）具有灵活性和通用性 （二）数控功能丰富 （三）可靠性高 （四）使用维护方便 （五）易于实现机电一体化
二、单机或主从结构模块的功能介绍
（一）计算机主板和系统总线(母板)
三、华中1型数控系统(硬件)简介
四、多主结构的CNC装置硬件简介
第三节 CNC装置的软件结构
Hale Waihona Puke 一、CNC装置软件和硬件的功能界面
二、CNC装置的数据转换流程
第四节 CNC装置的插补原理
在CNC机床上；加工过程中的人工操作均被数控系统 所取代。其工作过程如下：首先要将被加工零件图上 的几何信息和工艺信息数字化，即将刀具与工件的相 对运动轨迹，用代码按规定的规则和格式编成加工程 序，数控系统则按照程序的要求，进行相应的运算、 处理，然后发出控制命令，使各坐标轴、主轴以及辅 助动作相互协调运动，实现刀具与工件的相对运动， 自动完成零件的加工。
(1)单机系统。是指整个CNC装置只有一个 CPU，它集中控制和管理整个系统资源，通过 分时处理的方式来实现各种数控功能。其优点 在于投资小，结构简单，易于实现。但系统功 能受到CPU字长、数据宽度、寻址能力和运算 速度等因素的限制。现在这种结构已被多机系 统的主从结构所取代。
第3章 CNC装置及接口
去抖动和多键保护
键 按 下
前 沿 抖 动
后 沿 抖 动
闭 合 稳 定
按键是机械触点，故而 存在抖动，有硬件和软 件方法消除。但多采用 软件，即检测到键按下 时，执行一个延时程序 再确认键的闭合。而多 键保护，也需要软件作 用，包括双键同时按下 保护，几个键连锁等。
8279简介
INTEL 8279是一种可编程键盘/显示器接口 芯片，它含有键盘输入和显示器输出两种 功能。键盘输入时，它提供自动扫描，能 与按键或传感器组成的矩阵相连，接收输 入信息，它能自动消除开关抖动并能对多 键同时按下提供保护。显示输出时，它有 一个16×8位显示RAM，其内容通过自动扫 描，可由8或16 位LED数码管显示。
一、单微处理器结构的CNC装置
单微处理器结构的CNC装置，由一个微处
理器CPU通过总线与存储器、PLC、位置控制器
及各种接口相连，采用集中控制与分时处理的
方式，完成数控各项任务。
图3-2中，CPU通过总线与存储器（RAM、EPROM）、 PLC、位置控制器及各种接口相连。
一、单微处理器结构的CNC装置
X
图3-3 PLC系统硬件框图
二、PLC的结构组成和工作原理
2.工作原理 可编程控制器是一种用于工业控制的专用计算机，和 普通计算机一样，都是利用程序进行工作的。
用户程序通过编程器输入到PLC的用户存储器中，CPU
对用户程序循环扫描并顺序执行。 整个工作过程可用下图表示：
读入开关状态 逻辑运算 输出运算结果 执行部件动作
第四节 CNC装置的接口电路
1
2 3 机床I/O接口 标准输入输出设备接口 串行数据通信及接口
1，机床I/O接口
机床I/O接口
(高职)天津中德职院：数控加工技术第三章 计算机数控系统
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第二节、MNC系统的构成
一、概念: 采用微处理器构成的数控装置称为MNC 二、组成: 中央单元(CPU) 总线BUS 存储器(RAM, ROM) I/O接口电路 PLC 主轴单元 速度控制单元等
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三、各部分介绍:
1 CPU; BUS CPU: 由运算器、控制器、内部寄存器构成 衡量CPU的两个因素: 1） 位数 2）速度 作用:对系统内部工件及操作进行统一控制,按照程序 中指令的要求进行各种运算,使系统成为一个有机整体. BUS: 总线,信息公共通路的总称 物理导线分为: 地址总线(DB) 数据总线(AB) 控制总线(CB)
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3 I/O 接口电路:
功能: 外设不能直接与存储器进行通讯,需要通过CPU对 I/O接口的读写操作来完成外设与存储器之间的信 息交换 （1）系统的I/O接口：系统的接口常采用串行接口,其 定义: 通讯的发送方和接受方之间的数据信息的传 输是在单根线上完成的.每次以一个二进制“0”“1” 为最小单位进行传输. 优点:价格便宜,简化通讯设备,可通过电话线进行长距离 传输 缺点:传输速度慢. 协议:为保证数据传输正确,通讯双方遵循某种约定的规 程(异步通讯规程) 以一帧作为一个数据传输单位
一、分类：
1、按微处理器分类； 单微处理器：只有一个CPU、采用集中控制分时方法处理数控的各 个任务。 缺点：① 不易进行功能的扩展和提高。 ② 处理速度低、数控功能差。 多CPU： 单CPU的弥补： 增加浮点协处理器、8086+8087 硬件分担插补 采用全智能化的CRT、PLC部件。 。两个及两个以上的CPU组成的CNC称为多微处理机系统。 。模块分为带CPU的主模块和不带CPU的从模块。 。特点：1、性能价格比高 2、采用模块化结构，良好的适应性和扩展性 3、硬件易于组织规模生产。 4、可靠性高。 返回目录 退出 上一页 下一页
3章计算机数控装置
3.1.3 CNC系统的组成
数控加工程序
应用软件 管理软件
控制软件 接 口
操作系统 硬件
被控设备 机 床 机器人 测量机
......
CNC系统平台
3.1.3 CNC装置的组成
1. 主要硬件结构: CPU，存储器，输入/输出接口、键盘、
控制系统等。
2. 主要软件结构：用于零件加工的、实时控制的、专用的
一、单(微处理)机结构的CNC装置 单(微处理)机结构的CNC装置的特点是整个CNC装置中只有 一个CPU；通过该CPU来集中管理和控制整个系统的资源（包 括存储器、总线），并通过分时处理的方法，实现各种数控功 能。 有些CNC装置中，虽然有两个或两个以上的CPU，但只有一 个CPU对系统的资源拥有控制权和使用权，该CPU称为主CPU； 其它CPU（称为从CPU）无权控制和使用系统资源，只能接受 主CPU的控制命令和数据，或向主CPU发请求信号以获取所需 要的数据，从而完成某一辅助功能，该结构称为主从结构，它 也可归为单机结构。
第3章
数控装置及系统
3.1.1 CNC技术的发展
表3.1数控系统的演变
诞生年代
分类 世代 世界
硬件数 控NC 第一代 第二代 第三代 第四代 1952年 1959年 1965年 1970年
系统元件及电路构成 我国
1958年 1965年 1972年 1976年 电子管、继电器，模拟电路 晶体管，数字电路（分立元件） 小规模集成电路 内装小型计算机，中规模集成电路
3.2.2 单微处理器硬件结构图
3）数据处理：包括刀具补偿，速度计算以及辅助功能的处理等。
4）插补：插补的任务是，通过插补计算程序在一条曲线的已知起点和终点之 间进行“数据点的密化工作”。
计算机数控装置
人机交互
计算机数控装置将更加注重人 机交互设计，提高操作便捷性
和用户体验。
计算机数控装置的技术创新与突破
多轴联动技术
通过多轴联动技术，计算机数控装置能够 实现复杂形状的高效加工，提高加工效率
和加工质量。
高速高精度控制技术
通过高速高精度控制技术，计算机数控装 置能够实现高速高精度的加工，满足高效 率和高精度的要求。
输入输出模块
负责接收和发送数据，包括与外部设备、传感器等的通信 。
系统管理模块
负责整个系统的资源管理和调度，包括内存管理、任务调 度等。
加工控制模块
负责加工过程的控制，包括刀具路径规划、加工参数设置 等。
数控加工程序的编辑支持各种编程 语言和编程规范，方便用户编写和修 改加工程序。
数控加工过程的控制
根据加工程序和加工参数，控制机床的加工过程，确保加工精度和加工效率。
数控加工过程的调度
根据生产计划和资源状况，合理安排加工任务，优化生产流程，提高生产效率。
04
计算机数控装置的应用与发展
计算机数控装置的应用领域
制造业 计算机数控装置广泛应用于机械 加工、模具制造、汽车制造等领 域，提高了生产效率和加工精度。
计算机数控装置的发展趋势
智能化
随着人工智能技术的发展，计算 机数控装置将更加智能化，能够
实现自适应控制和自主学习。
高精度
为了满足制造业的高精度需求，计 算机数控装置将继续提高其定位精 度、重复定位精度和加工精度。
网络化
通过网络化技术，计算机数控装置 将实现远程监控、远程编程和设备 间的信息共享，提高生产效率。
智能控制技术
智能控制技术将应用于计算机数控装置中， 实现自适应控制和优化加工过程，提高加 工过程的稳定性和可靠性。
计算机数控装置将更加注重人 机交互设计，提高操作便捷性
和用户体验。
计算机数控装置的技术创新与突破
多轴联动技术
通过多轴联动技术，计算机数控装置能够 实现复杂形状的高效加工，提高加工效率
和加工质量。
高速高精度控制技术
通过高速高精度控制技术，计算机数控装 置能够实现高速高精度的加工，满足高效 率和高精度的要求。
输入输出模块
负责接收和发送数据，包括与外部设备、传感器等的通信 。
系统管理模块
负责整个系统的资源管理和调度，包括内存管理、任务调 度等。
加工控制模块
负责加工过程的控制，包括刀具路径规划、加工参数设置 等。
数控加工程序的编辑支持各种编程 语言和编程规范，方便用户编写和修 改加工程序。
数控加工过程的控制
根据加工程序和加工参数，控制机床的加工过程，确保加工精度和加工效率。
数控加工过程的调度
根据生产计划和资源状况，合理安排加工任务，优化生产流程，提高生产效率。
04
计算机数控装置的应用与发展
计算机数控装置的应用领域
制造业 计算机数控装置广泛应用于机械 加工、模具制造、汽车制造等领 域，提高了生产效率和加工精度。
计算机数控装置的发展趋势
智能化
随着人工智能技术的发展，计算 机数控装置将更加智能化，能够
实现自适应控制和自主学习。
高精度
为了满足制造业的高精度需求，计 算机数控装置将继续提高其定位精 度、重复定位精度和加工精度。
网络化
通过网络化技术，计算机数控装置 将实现远程监控、远程编程和设备 间的信息共享，提高生产效率。
智能控制技术
智能控制技术将应用于计算机数控装置中， 实现自适应控制和优化加工过程，提高加 工过程的稳定性和可靠性。
合工大数控课件3.3 软件结构资料
2018/10/23
void main( void ) { // 定时器0, 1Ms 中断 EnableTimer0( ); // 等待 300 Ms WaitMsCnt = 300; while( WaitMsCnt ) ; // 串行口1 EnableComm1( ); // 初始化屏幕 InitLcd( ); for( ; ; ) { ShowWarnInf( ); CurKeyVal = GetKey( ); } }
2018/10/23
1 前后台型结构模式
后台程序在运行过程中，不断地定时被前台实时中断 程序打断；前后相互配合来完成零件的加工任务。
2018/10/23
2 中断型结构模式
实时性好：由于中断级别 较多，强实时性任务可安 排在优先级较高的中断服 务程序中。 但是模块间的关系复杂， 耦合度大，不利于对系统 的维护和扩充。 在该结构中，除了初始化程序之外，整个系统软件的各个任 务模块分别安排在不同级别的中断服务程序中，然后由中断 管理系统（由硬件和软件组成）对各级中断服务程序实施调 度管理。整个软件就是一个大的中断管理系统。 2018/10/23
第三章 计算机数控装置
3.1 计算机数控装置的概述 3.2 数控装置的硬件结构 3.3 数控装置的软件结构 3.4 译码的软件设计基础 3.5 插补原理 3.6 补偿功能 3.7 故障诊断功能和可编程控制器 2018/10/23
3.3 数控装置的软件结构
一 CNC装置软硬件的分工； 二 CNC装置软件结构的特点； 三 CNC装置软件结构模式； 四 基于DOS的CNC系统软件结构； 五 其他基于实时操作系统的结构模式；
2018/10/23
1 多任务性和并行处理技术
void main( void ) { // 定时器0, 1Ms 中断 EnableTimer0( ); // 等待 300 Ms WaitMsCnt = 300; while( WaitMsCnt ) ; // 串行口1 EnableComm1( ); // 初始化屏幕 InitLcd( ); for( ; ; ) { ShowWarnInf( ); CurKeyVal = GetKey( ); } }
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1 前后台型结构模式
后台程序在运行过程中，不断地定时被前台实时中断 程序打断；前后相互配合来完成零件的加工任务。
2018/10/23
2 中断型结构模式
实时性好：由于中断级别 较多，强实时性任务可安 排在优先级较高的中断服 务程序中。 但是模块间的关系复杂， 耦合度大，不利于对系统 的维护和扩充。 在该结构中，除了初始化程序之外，整个系统软件的各个任 务模块分别安排在不同级别的中断服务程序中，然后由中断 管理系统（由硬件和软件组成）对各级中断服务程序实施调 度管理。整个软件就是一个大的中断管理系统。 2018/10/23
第三章 计算机数控装置
3.1 计算机数控装置的概述 3.2 数控装置的硬件结构 3.3 数控装置的软件结构 3.4 译码的软件设计基础 3.5 插补原理 3.6 补偿功能 3.7 故障诊断功能和可编程控制器 2018/10/23
3.3 数控装置的软件结构
一 CNC装置软硬件的分工； 二 CNC装置软件结构的特点； 三 CNC装置软件结构模式； 四 基于DOS的CNC系统软件结构； 五 其他基于实时操作系统的结构模式；
2018/10/23
1 多任务性和并行处理技术
计算机数控装置课件
总结词
随着制造业对产品精度要求的不断提高，计算机数控装置的高精度化成为重要的 发展趋势。
详细描述
计算机数控装置的高精度化主要体现在加工精度的提高和误差补偿技术的进步。 通过采用更精确的算法和优化控制技术，计算机数控装置能够实现更高精度的加 工，提高产品的质量和性能。
高可靠性
总结词
计算机数控装置的高可靠性是保证加工过程稳定、可靠的关键。
一种数控编程的标准语言，用于描述工件的几何形状和加工 参数。
宏程序
一种基于C语言的编程语言，用于实现复杂的加工逻辑和算法 。
04
计算机数控装置的应 用领域
机械加工领域
数控机床
计算机数控装置广泛应用于数控 机床的控制，实现高精度、高效
率的加工。
加工中心
加工中心通过计算机数控装置实现 多轴联动，完成复杂零件的加工。
输入输出设备
键盘和显示器
用于输入命令和显示信息。
传感器和执行器
用于检测机床状态和执行控制动作。
数控装置的接口
总线接口
连接数控装置内部各个模块，实现数 据传输和控制信号传递。
I/O接口
连接机床的输入输出设备，实现信号 的传递和控制。
数控装置的存储器
只读存储器（ROM）
存储数控装置的固件程序。
随机存取存储器（RAM）
数控软件的功能模块
加工模块
实现加工过程的控制，包括刀具路径 的计算、加工参数的设置等。
数据处理模块
对输入的零件图纸进行数据转换和预 处理，生成可用于加工的数控程序。
人机交互模块
提供用户界面，方便用户进行操作和 监控。
故障诊断模块
对加工过程中出现的异常情况进行诊 断和处理。
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25-pin 1 3 2 6 7 2 0 5 4
9-pin 1 3 2 4 5 6 7 8 RxD TxD DTR GND DSR RTS CTS
9-pin 1 3 2 6 5 4 8 7
图8.14 RS-232C接口连接形式
第8章 计算机数控装置
空闲或前一 字符的终止位 1 0 起 始 位 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 奇 偶 校 验 位 1 终 止 位
图8.13 零Modem数据通信系统
第8章 计算机数控装置
表8.3 常用的RS-232C引脚及其功能
第8章 计算机数控装置
数控系统和微型计算机串行通信时， 根据其RS232C接口所用连接器不同有三种连接形式， 如图8.14 所示。 图中实线必须连接， 虚线的连接与否可根据通 信双方的传输控制（握手）方式而定。 当采用 RTS/CTS握手时， 虚线必须连接； 当采用同步字符
第8章 计算机数控装置
CNC 管理模块 (CPU)
主存储器 模块
插补模块 (CPU)
系统总线
PLC 控制模块 (CPU)
MDI/CRT 人机—接口 模块 (CPU)
位置控制 模块 (CPU)
图8.2 多CPU结构CNC装置的系统组成框图
第8章 计算机数控装置
2） 多CPU结构 所谓多CPU结构， 即采用多个CPU来分别控制
装置带动机床刀具相对工件运动。
第8章 计算机数控装置
8.2 数控加工程序的输入
8.2.1 输入装置 1. MDI键盘 MDI键盘是手动数据输入（Manual Dada Input— MDI）键盘的简称， 是数控系统中最常用的输入装置， 可用于手工输入不太复杂的零件程序。 MDI键盘有两
种： 编码键盘和非编码键盘。
第8章 计算机数控装置
25-pin 1 2 3 2 0 7 6 4 5 Shield TxD RxD DTR GND DSR RTS CTS
25-pin 1 3 2 6 7 2 0 5 4
9-pin 1 2 3 4 5 6 7 8 Shield RxD TxD DTR GND DSR RTS CTS
第8章 计算机数控装置
＋5 V
键0 行0 3 行1 6 行2
1
2
4
5
7
8
列0
列1
列2
图8.8 非编码式键盘
第8章 计算机数控装置
非编码式键盘如图8.8所示， 其工作原理是用逐行 加低电平的办法判断有无键钮按下。 例如， 当行1加 低电平时可以判断3、 4、 5键钮是否按下， 如果此时 列1变成低电平， 则表示键钮4按下； 如果各列都是高 电平， 则表示无键钮按下。 表8.2列出了按下的键钮和
控系统和基于个人计算机（PC）的数控系统两大类。
第8章 计算机数控装置
2. 逻辑结构 根据CNC装置内部逻辑电路结构的不同， 又可以 将数控系统分为单CPU结构和多CPU结构两大类型。 1） 单CPU结构 所谓单CPU结构， 即采用一个CPU来集中控制，
分时处理数控的各个任务。 单CPU结构CNC装置的系
R1
R2
R3
R4
接口A 地址
接口B地址
接口B 三态门
图8.9 键盘硬件结构
R5
第8章 计算机数控装置
开始
使各行L1～L6 为低电平
输入列数据
否
有键 按下吗？ 是 逐行加低电平
输入列数据
该行有键 按下吗？ 否 否 各行都 查完？
是
去键分析 是
图8.10 读键盘程序流程图
第8章 计算机数控装置
2. 纸带阅读机
与机床相关的逻辑控制和监控功能等。
后台程序的主要功能是插补前的准备和管理调度， 它一般是系统的主程序， 程序流程如图8.5所示。
第8章 计算机数控装置
开始
初始化
键盘
工作 方式选择 自动 单段
手动
键盘 服务程序
加工 服务程序
手动操作 服务程序
图8.5 后台程序结构
第8章 计算机数控装置
插补中断 保护现场 插补运算 插补输出 置完成标志 恢复现场 返回 位置控制 保护现场 取插补结果 读取实际位置 差值计算 位置输出 恢复现场 返回
关， 表8.1是一个典型CNC系统的中断优先级划分表。
第8章 计算机数控装置
表8.1 中断优先级划分表
第8章 计算机数控装置
8.1.3 零件加工程序的处理过程
数控加工是由CNC装置根据零件加工程序控制数 控机床自动完成的。 每一个加工程序段都是按照输入 →译码→刀具补偿→进给速度处理→插补→位置控制 这样的顺序进行处理的， 如图8.7所示。
统组成框图如图8.1所示。
第8章 计算机数控装置
CPU EPROM RAM 数控面板 CRT MDI/CRT 接口 PLC 串行通信及网络接口 纸带阅读机接口 穿孔机、电 传机接口 I/O 接口 位置控制 纸带阅读机 纸带穿孔机 电传机 机床 速度控制 M
图8.1 单CPU结构CNC装置的系统组成框图
7 8 5 6
图8.11 纸带阅读机原理图
第8章 计算机数控装置
3. 串行通信接口 现代数控系统都带有标准串行通信接口， 能够方 便地与微型计算机相连， 进行点对点通信， 实现零件 程序和参数的传送。 随着CAD／CAM、 FMS及CIMS 技术的发展， 机床数控系统与计算机的通信显得越来 越重要。 在串行通信中， 广泛应用的标准是RS-232C标准。 利用DTE和DCE可以构成如图8.12所示的远程数据通信 系统。当两台计算机相距比较近时， 可以省去电话线、 调制解调器等中间环节， 构成如图8.13所示的零 Modem数据通信系统。
译码 刀具补偿 控制软件 速度处理 插补运算 位置控制
图8.3 CNC系统软件的组成
第8章 计算机数控装置
输入 译码 显示 位控 刀补 诊断 I/O 速度处理 位控 插补
图8.4 CNC多任务并行处理关系
第8章 计算机数控装置
1. 前后台型结构 在前后台型结构的CNC装置中， 整个系统软件分 为两大部分， 即前台程序和后台程序。 前台程序是一 些实时中断服务程序， 承担了几乎全部的实时功能， 实现与机床动作直接相关的功能， 如插补、 位置控制、
图8.6 插补和位置控制中断服务程序流程图
第8章 计算机数控装置
2. 中断型结构 中断型结构的系统软件除了初始化程序之外， 还 将CNC的各个功能模块分别安排在不同级别的中断服 务程序中， 优先级别高的程序可以中断优先级别低的 程序， 系统软件本身就是一个大的多重中断系统。中
断优先级的划分与中断服务程序的作用和执行时间有
第8章 计算机数控装置
CNC装置工作时， 在系统程序（存储在EPROM中） 的控制下， 从MDI/CRT接口或者串行通信接口输入零 件加工程序并将其存储到RAM中， 然后进行译码、 插补等处理， 插补结果通过位置控制接口输出， 控制 各坐标轴运动， 并通过I/O接口输入/输出开关量信号，
实现辅助动作的控制并同步零件程序的执行。
行、 列信号的关系。
第8章 计算机数控装置
表8.2 按键的行、 列信号关系一览表
第8章 计算机数控装置
键盘上行0～2的信号由主机送来， 而列0～2的信 号由键盘反馈给主机， 供主机判断。 图8.9是一个实际使用的键盘硬件结构， 它由6行 ×5列的矩阵组成。 主机通过接口A输入行信号， 而键 盘的列信号通过接口B控制的三态门输入主机。
方向运动的合成速度满足编程速度的要求。
第8章 计算机数控装置
（5） 插补： 在已知曲线的类型、 起点、 终点和 进给速度的条件下， 在曲线的起、 止点之间补足中间 点的过程， 即“数据点的密集化”过程。 （6） 位置控制： 在每个插补周期内， 将插补输出 的指令位置与实际位置相比较， 用差值控制伺服驱动
伺服 驱动
机床
…
零件程序 存储区
图8.7 数控零件程序的处理过程
第8章 计算机数控装置
其各个步骤的主要功能分别介绍如下。 （1） 输入： 通过键盘（也可以是磁盘、 纸带阅读 机、 数据通信接口等）将零件程序输入到CNC装置并 完成无效代码的删除、 代码校验和代码转换等功能。 （2） 译码：将零件程序中的零件轮廓信息、 进给
XON/XOFF（11H/13H）握手时， 虚线可以不连。
第8章 计算机数控装置
在异步串行传输中， 以字符为单位进行传送， 字
符与字 符之间没有固定的时间间隔要求。 传输时， 每 个字符前都要有一位起始位； 接着是该字符的5～8位 数据位， 具体位数依字符编码类型而定； 随后是一位 奇偶校验位(也可以没有奇偶校验位)； 最后是1～2位 的终止位。 异步串行传输的格式如图8.15所示。
纸带阅读机是早期的数控系统所用的输入装置， 用来读入以穿孔纸带为介质的零件程序。 它采用光电 转换技术， 将纸带上记录的信息(有孔或无孔)转换成 相应的电信号， 经过放大、 整形后送入数控装置， 其 结构原理如图8.11所示。
第8章 计算机数控装置
4
3
2
1 9 8 1—光源； 2—透镜； 3—光敏管； 4—主动轮； 5—压轮； 6—启动衔铁； 7—制动衔铁； 8—导向轮； 9—纸带
第8章 计算机数控装置
DTE 微型 计算机 or 数控系统
DCE 电话线 电话线
DCE
DTE 微型 计算机
Modem
公共电话网
Modem
RS -232C接口
RS -232C接口
图8.12 远程数据通信系统
第8章 计算机数控装置
DTE 微型 计算机 or 数控系统
DTE 微型 计算机 RS-232C接口
速度信息和辅助开关信息翻译成统一的数据格式， 以