DNC知识应用
数控机床基础知识
数控机床基础知识第一节概述一、什么是数控机床数字控制机床（Numerical Control Machine Tools）简称数控机床，这是一种将数字计算技术应用于机床的控制技术。
它把机械加工过程中的各种控制信息用代码化的数字表示，通过信息载体输入数控装置。
经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来。
数控机床较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题，是一种柔性的、高效能的自动化机床，代表了现代机床控制技术的发展方向，是一种典型的机电一体化产品。
二、数控机床的加工原理数控机床加工工件的过程如图1-1所示。
图1-1数控机床的加工过程1）在数控机床上加工工件时，首先要根据加工零件的图样与工艺方案，用规定的格式编写程序单，并且记录在程序载体上；2）把程序载体上的程序通过输入装置输入到数控装置中去；3）数控装置将输入的程序经过运算处理后，向机床各个坐标的伺服系统发出信号；4）伺服系统根据数控装置发出的信号，通过伺服执行机构（如步进电动机、直流伺服电动机、交流伺服电动机），经传动装置（如滚珠丝杠螺母副等），驱动机床各运动部件，使机床按规定的动作顺序、速度和位移量进行工作，从而制造出符合图样要求的零件。
由上述数控机床的工作过程可知，数控机床的基本组成包括加工程序载体、数控装置、伺服驱动装置、机床主体和其他辅助装置。
下面分别对各组成部分的基本工作原理进行概要说明。
1.加工程序载体数控机床工作时，不需要工人直接去操作机床，要对数控机床进行控制，必须编制加工程序。
零件加工程序中，包括机床上刀具和工件的相对运动轨迹、工艺参数（进给量主轴转速等）和辅助运动等。
将零件加工程序用一定的格式和代码，存储在一种程序载体上，如穿孔纸带、盒式磁带、软磁盘等，通过数控机床的输入装置，将程序信息输入到CNC单元。
2.数控装置数控装置是数控机床的核心。
现代数控装置均采用CNC（Computer Numerical Control）形式，这种CNC 装置一般使用多个微处理器，以程序化的软件形式实现数控功能，因此又称软件数控（Software NC）。
数控车工(中级)理论知识摸底考试题及答案
数控车工（中级）理论知识摸底考试题及答案1.使刀具轨迹在工件左侧沿编程轨迹移动的G代码为（）。
A、G40B、G41(正确答案)C、G42D、G43A、G40B、G41C、G42D、G432.道德是通过（）对一个人的品行发生极大的作用。
A、社会舆论(正确答案)B、国家强制执行C、个人的影响D、国家政策3.国家标准的代号为（）。
A、JBB、QBC、TBD、GB(正确答案)4.根据ISO标准，当刀具中心轨迹在程序轨迹前进方向左边时称为左刀具补偿，用（）指令表示。
A、G43B、G42C、G41(正确答案)D、G40A、G43B、G42C、G41D、G405.普通碳素钢可用于（）。
A、弹簧钢B、焊条用钢C、钢筋(正确答案)D、薄板钢6.碳素工具钢的牌号由“T+数字”组成，其中T表示（）。
A、碳(正确答案)B、钛C、锰D、硫7.不属于球墨铸铁的牌号为（）。
A、QT400-18B、QT450-10C、QT700-2D、HT250(正确答案)8.在FANUC车削系统中，G92是（）指令。
A、设定工件坐标B、外圆循环C、螺纹循环(正确答案)D、相对坐标9.碳素工具钢工艺性能的特点有（）。
A、不可冷、热加工成形，加工性能好B、刃口一般磨得不是很锋利C、易淬裂(正确答案)D、耐热性很好10.碳素工具钢的牌号由“T+数字”组成，其中T表示（）。
A、碳(正确答案)B、钛C、锰D、硫11.G70 P Q 指令格式中的“Q”的含义是（）。
A、精加工路径的首段顺序号B、精加工路径的末段顺序号(正确答案)C、进刀量D、退刀量12.FANUC-Oi系统中以M99结尾的程序是（）。
A、主程序B、子程序(正确答案)C、增量程序D、宏程序13.下列材料中（）不属于变形铝合金。
A、硬铝合金B、超硬铝合金C、铸造铝合金(正确答案)D、锻铝合金14.在G71P(ns)Q(nf)U(△u)W(△w)S500 程序格式中，（）表示Z轴方向上的精加工余量。
PDM与数控DNC系统集成技术研究
PDM与数控DNC系统集成技术研究近二十年来，航空动力技术的发展过程中，以数字化为核心的信息技术起着至关重要的作用。
作为一种先进的生产力，信息化建设和信息技术应用的水平，在很大程度上决定了航空发动机的性能、水平和发展速度。
通过信息技术的应用，将提升航空发动机行业整体效益和核心竞争力，为我国航空发动机行业创造一个跨越式发展的机会。
PDM即产品数据管理（ProductDataManagement）是一门用来管理所有与产品相关信息（包括零件信息、配置、文档、CAD文件、结构和权限信息等）和所有与产品相关过程的数字化系统平台。
随着公司科研进程的推进，逐渐向数字化、柔性化方向发展，数字仿真技术在公司科研生产中从无到有，逐渐发挥出越来越大的作用。
完美的数控仿真平台应该是利用PDM的集成架构有效地将工艺设计、数控编程、仿真验证和机床控制系统集成在一个平台上。
构建基于PDM的数字仿真技术应用平台可以实现资源模型构建、数控编程、工艺过程仿真之间数据的传递。
数控编程所需的产品模型、工序模型直接利用三维产品设计模型，仿真所需的源程序、三维模型直接通过PDM平台提供的数据接口获得，仿真验证后的数控程序通过PDM平台提供的数据接口传递到机床的控制系统（DNC系统），用于产品的加工。
同时，机床控制系统加工后的结果也可以通过数据接口反馈回来，所有的数据都存在PDM的数据库中，保证数据源的唯一性。
目前，黎明公司PDM系统中，三维仿真软件VERICUT已经实现与PDM系统深度集成，数控程序的编制、校对及审批均已在PDM上实现管理，随着公司化业务的推进，需要将PDM系统向各生产线扩展和延伸，建立基于现代先进技术的数字化制造平台，因此迫切需要将PDM系统和分厂的数控DNC系统集成，实现数控程序在PDM系统和数控机床间的流畅地传输。
一、系统集成框架（1）PDM系统中数控工艺设计完成后，提交审批流程。
审批通过后，将审批后的数控工序的工序属性（包括零件ID、指定设备）、NC代码和数控工步卡传递到中间数据表。
数控机床维修知识
一、CNC状态显示：1、方式选择状态：MEM：自动方式MDI：手动数据输入/MDI方式EDIT：程序编辑方式RMT：远程方式JOG：手动连续进给REF：回参考点INC：增量进给方式=步进方式（没有手摇脉冲发生器时）HND：手动手轮进给方式TJOG：TEACH IN JOG（JOG示教方式）THND：TEACH IN HANDLE（手轮示教方式）2、自动运行状态STRT：自动运转程序执行中的状态HOLD：自动运行暂停状态STOP：自动运行停止状态MSTR：执行刀具回退功能时，刀具回退中或重新定位中MTN：根据程序执行轴移动的状态DWL：执行程序中的暂停指令（G04）的状态3、辅助功能状态FIN：辅助功能执行中的状态、等待完成信号“FIN”的状态4、紧急停止或复位的状态EMG：紧急停止状态RESET：CNC复位状态5、报警状态ALM：检测出报警的状态BAT：电池电压低6、程序编辑状态运转中状态输出：数据输入中输入：数据输出中SRCH：数据检索中EDIT：时行插入、变更等LSK：数据输入时标记跳跃AIAPC：AI预读控制方式中二、操作一览表复位：MDI输入：文件盒的输入输出：清除（慎用）BOOT：PMC信号类型X：MT→PMC信号 Y：PMC→MT信号 F：NC→PMC的信号 G：PMC→NC的信号R：内部继电器 A：信息显示请求信号 C：计数器 K：保持继电器 T：可变定时器K17 K18 K19的值决定PMC的状态。
常见的几个I/O信号*+L1~*L4：超程信号 G114 *+L1~*L4：超程信号 G116*ABSM：手动绝对信号 G006#2 *ESP：急停信号 G008#4 X8#4*ESPA：*ESPB：串行轴急停 *SP：进给暂停 G008#5*SSP：主轴停止 G029#2 +OT1~+OT4 –OT1~-OT4：行程限位到达信号F124 F126 AL：报警中 F001#0 ALMA ALMB：串行主轴报警 F045#0 F049#0FIN：结束信号 G004#3 KEY1~KEY4：存储器保护 G46#~#6MA：准备结束 F001#7 MF：辅助功能选通 F007#0SA：伺服准备好 F000#6 ST：自动运行启动信号G007#2ZRN：手动返参考点选择信号 G43#7 ZRF1~ZRF4 参考点建立信号 F120+J1~+J4 进给轴和方向选择信号 G100 -J1~-J4 进给轴和方向选择信号 G102一：什么时候？●哪天，那一时刻？●运行中发生的吗（运行中哪段时间发生）？●开机就发生吗？●故障发生时是否有雷电、停电或电网干扰？故障发生多少次●仅一次？●多次？（每月、天、小时发生多少次）二：什么操作？●故障发生时处在何方式？（JOG/AUTO/MDI/ZRN方式）●如果在程序运行时1）是否是固定的程序2）是否是在固定的单节3）程序中G代码的模态如何（包括工件坐标系、刀补等）4）和主轴的运动有关、还是和伺服轴的运动有关5）程序运行中是否暂停后进行过手动干预操作●是否同样操作产生同样故障？（检查故障重复性）<进给轴和主轴>●与进给轴伺服有关的故障1)空程、切削时发生（切削量如何)，和速度快慢有关？2)只发生在某特定的轴上？●与主轴有关的故障故障什么时候发生？（通电、加速、减速时、恒速运行时、切削时）三：发生什么故障？●CRT上显示什么报警？●伺服放大器上LED显示●加工尺寸不对1）尺寸误差多大？2）CRT上位置显示正确吗？3）刀具偏置正确吗、工件坐标、程序编写正确吗？四：其他情况●机床周围有噪音吗？故障发生时是否有行车经过、机床周围是否有放电加工设备、供电电网的运行情况如何？●机床侧有防止干扰措施吗（接地、屏蔽等）？●对输入电源电压请检查下列项1）电压有偏差吗？2）各项电压平衡吗？3）能提供标准电压吗？系统电压确认、伺服电压确认●控制单元环境温度多高？（运转时0℃—55℃）二：程序画面[PROG]的应用DNC的操作（存储卡方式）①参数的设定NO20=4、NO138#7=1②接通“RMT”操作模式③[PROG] →[ + ] →[DNC-CD] →[操作] →设定相关卡中程序的文件号→[DNC-ST] →循环启动存储卡的操作① No20=4② EDIT模式下操作：[PROG] →[+] →[CARD]可对加工程序进行输入、输出和存储卡文件的搜索、删除的操三：补偿/设定画面[OFS/SET]的应用参数的保护参数写入保护[SYSTEM]画面下参数机床操作面板钥匙开关保护[设定]画面下参数参数写入设定的保护NO3292#7=1（在[设定]画面下解除）加工程序的保护 O8000~8999、O9000~9999加工程序可以通过参数设定加以保护禁止删除、禁止输出、禁止检索、禁止编辑、禁止登录设定方法①NO3202#0 NE8、#4 NE9=1 禁止②NO3210 PASS WORD 设定保护密码（对O9000~进行密码保护）需要解除保护时③NO3211 KEY WORD 中设定保护密码④NO3202#4=0不禁止四：系统画面[SYSTEM]下的应用[SYSTEM]画面的保护系统画面为机床设计和维修用画面，出于对系统资料的保护可以采取以下方法。
DNC方案
CIMCO机床联网、数据采集与程序管理整体解决方案苏州市阳帆软件有限公司目录第一章目前数控设备使用现状及弊端第二章CIMCO机床联网通讯第三章CIMCO数控程序管理第四章CIMCO系统硬件第五章CIMCO系统实施的可靠性第六章方案价格第一章目前数控设备使用现状及弊端一、引言近几年，随着计算机技术、通讯技术和数控技术的发展以及制造自动化的需要，DNC 技术得到越来越广泛的应用.目前，以CIMS为代表的企业信息化理念已经受到越来越多的重视,DNC也逐渐由单一的程序传输演变为集数据管理、生产信息监控等功能的扩展DNC，成为MES集成的关键一环.二、DNC的概念和特点DNC分布式数字控制（Distributed Number Control），是以计算机技术、通讯技术、数控技术等为基础，把数控机床与上层控制计算机集成起来,从而实现数控机床的集中控制管理,以及数控机床与上层控制计算机间的信息交换。
它是现代化机械加工车间实现设备集成、信息集成、功能集成的一种新方法，是车间自动化的重要模式,也是实现MES等系统的重要组成部分.三、车间现状问题随着数控机床的普及应用，许多单位都拥有一定数量的数控机床,机床通讯存在很多问题：1，车间现有的数控系统繁杂，各系统之间所用的通讯程序也不一样，造成相互之间互不兼容的现状,给技术人员、操作人员的编程和应用带来很多不便,大大限制了零件的转移加工.2,通讯程序为1对1的通讯程序，不具有程序自动反应和监测功能,在进行机床与计算机的通信时,必须2个操作者同时工作，1个在机床前操作机床，另一个在计算机终端前操作通讯软件，二者交替操作，才能完成通讯工作,所以十分不便。
3，车间对各台数控设备加工程序的管理，采用的是磁盘管理方式。
一方面磁盘介质容易损坏；另一方面，对于没有软驱的数控系统，必须先将磁盘上的程序拷贝到通讯用的计算机上,临时连接进行通讯，不仅操作不便，而且不便于对机床的加工任务进行管理,更无法对设备现场的加工程序进行检测。
FANUC系统常识
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FANUC Series Oi-MF
Oi——通用型 Oi-mate——经济型 T——车床;TC,TD,TF中的C、D、F代表版本号 M——铣床 FANUC系统分为如下几个系列，从低级到高级分别是：Oi， 18i，30i • FANUC Series Oi-MF 意为，F版本的通用型发那科系统，使 用该系统的是铣床 • 接下来我们看一个例题
• 前几天我接到同学们的疑问，所以，在学习FANUC 系统之前，首先给大家科普几个机械加工行业里的 常见英文简写名词 • NC; CNC; DNC • 数控系统的发展依次经历了两个阶段，NC阶段和 CNC阶段 • NC阶段——数控阶段；CNC阶段——计算机数控阶段 • DNC——在线加工。用电脑控制机床，一边传输程序， 一边加工。 • 上节课，我们讲到，加装了数控系统的铣床叫数控 铣床，又称CNC，CNC的意思通用于加工中心或者计 算机数控， Computer numerical control • Numerical [nju:ˈmerɪkl] adj.数字的 • control [kənˈtrəʊl] n.控制
• 不管是企业还是市场，目前，加工中心这 种设备在使用规模上，占主导的系统是 FANUC——发那科，所以，我们今天主要介 绍发那科系统相关的知识 • 我们经常会在加工中心机床的面板顶部， 看到这样一条英文字母的标示——FANUC Series Oi-MF • 思考一下，这是什么标识？
FANUC常识
• FANUC Series Oi-TF意为，F版本的通用型发 那科系统，使用该系统的是车床
您不知道的DNC知识
您不知道的DNC知识1.DNC是什么？答： DNC是Direct Numerical Control或Distributed Numerical Control 的简称，意为直接数字控制或分布数字控制。
DNC最早的含义是直接数字控制，其研究开始于本世纪六十年代。
它指的是将若干台数控设备直接连接在一台中央计算机上，由中央计算机负责NC程序的管理和传送。
当时的研究目的主要是为了解决早期数控设备(NC)因使用纸带输入数控加工程序而引起的一系列问题和早期数控设备的高计算成本等问题。
2.DNC的发展历史？答：第一个阶段（2004年以前）：直接数字控制阶段，也即Direct Numerical Control，客户主要关注的是解决机床联网与网络传输问题，程序管理、编辑仿真、数据采集等不作为重点考察内容。
网络架构上很多DNC系统采用多串口的形式，这个阶段可称作是国内DNC应用的起步阶段。
第二个阶段（2004年—2007年）：分布式数字控制阶段。
在满足网络传输的基础上，客户对程序管理、编辑仿真方面提出了更多的要求。
这个阶段是真正网络DNC（Distributed Number Control-分布式数字控制）阶段，即用一套DNC 系统将工程师、机床、工人、管理者、服务器等分布在不同地点的对象，集中在同一系统中进行管理，网络传输、程序管理、编辑仿真三个模块成为DNC必不可少功能。
这期间多串口DNC架构基本被淘汰，网络DNC成为主流。
这几年也是国内高端企业开始大面积应用DNC系统的时期。
第三个阶段（2007年—2011年）：广义DNC阶段。
在这个阶段，客户已经不仅仅满足于基本的网络传输、程序管理等方面功能，为实现企业的精细管理，客户非常关心MDC(机床监控与数据采集)，MDC已经成为DNC系统不可缺少的一部分，MDC功能成为选择DNC系统最重要的一个标准。
第四个阶段（2010年至今）：数字化车间整体解决方案阶段。
此时，大家对DNC已经高度认可，国内高端客户已经不只局限于DNC的建设，而是从总体上、全局上看待DNC、MDC技术，将DNC、MDC作为MES或者是数字化车间的基础和组成部分，认为DNC是实施 MES的基础和前提。
有关使用Mastercam加工铜公,铜模的一些常用知识
薄盘位铜公的加工：
这种铜公加工时很容易变开，加工时要用新刀，刀要小点，进刀也不能太大，加工时可以先将长度a做准，但d留大点余量(如1.0mm)再二边走，每次深度h=0.2~1，深度进刀不要太多，也不要一周绕着走刀，而要分成二边分别走。
左、右件和一出二的方向：
有时一套模会出二个零件，对于分左右件的，图形能过
铣削方向：
电脑锣一般都是顺铣，不象铣床逆铣，原因是电脑锣的刚性比较好，不易让刀，背隙小，铣外形或者内槽都是左补偿。当加工左右对称的形状时，外形刀路不能镜射，否则镜射过的那边加工效果就不好。
程序纸的写法为了和操作机床的人员沟通，程序纸应包括1）程序名2刀具大小及长度3加工刀路方法4加工余量
切检查
过切是masterCAM经常会发生的问题，千万要小心。过切可能出现在多曲面开粗，光刀，刀路修剪，外形，挖槽时，即使胸的参数设定、立体图都正确，也有可能发生，有些是软件本身的失误，最主要的检查方法是将刀路模似一遍，在顶视图，边视图反复检查，没有检查的刀路不允许上机。外形铣削时，下刀位置选择不当，也会过切，可以改变下刀位，即可避免。
转角时很容易抢刀，解决的办法是先用小一点的刀分层将角清过，再换大的刀光侧面。
象如图直径8的半圆槽，如直接用R4的刀加工，下刀位置，就很容易抢刀，解决的办法是(1)用R3走扫描刀路（2）先用R3开粗，最后用R4的刀清角光刀。
14）磨小刀
电脑
电脑锣国为要加工的形状各异经常需要磨各种小刀，各种成形刀磨损了，也需磨，要达到以下几占才可以磨出一把能用的刀1。刀具的四个角要一样高2。A点要比D点高3刀具的前锋（刀面）要比后而高，即有一定后角。
抢刀，弹刀，掉刀
当加工量比较大时，刀夹得太长，刀太小时常会发生这种情况。
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语言，以描述软件总线上的插销。
IDL提供了对成员系统的封装和成员系统之间隔离，任何成员系统作为一个对象，通过IDL 对其接口参数进行定义和说明，就可接到ORB上，为其它系统提供服务或向其它系统提出请求，达到即插即用效果。
车间层控制系统划分为许多独立的功能单元，每个功能单元对应于一个包含功能接口定义和实体的抽象对象，每类对象的接口由属性和操作组成，由IDL定义的其它功能单元可以透明访问的服务以调用该对象的私有数据，具体功能的实现被封装在实体里。
我们将每类对象按照功能划分成若干个子对象，将其设计成为可以直接插在CORBA软件总线上的对象插件。
这些对象插件按照各层客户/服务器结构组成整个平台系统。
这种结构可以带来长远的利益，既能迅速增加对新的DBMS的应用、增加新的用户界面，又能升级支持各种新功能。
体系结构
基于CORBA的DNC系统软件的实现平台建立在车间层控制系统平台的基础上。
我们将DNC系统体系结构划分为三层的客户/服务器结构，以将表示逻辑、业务逻辑和数据处理逻辑明确划分开来。
为此，表示层用来表示信息和收集数据，此处为由VB实现的可移植的DNC人机接口；业务层响应用户(或其它的业务服务)发来的请求，执行某种业务任务，此处为由VC++来实现DNC应有程序及NC数据管理应用程序；数据层包括数据的定义、维修、访问和更新以及管理，并响应业务服务的数据请求，此处为经IDL功能接口定义封装的NC局部数据库(Access)服务器。
这些层并不一定与网络上的具体物理位置相对应，它们只是概念上的层，借助这些概念可以开发出健壮的、基于组件的应用程序。
使用图3所示模型，可以把应用程序的需求分解成明确定义的服务。
在定义了服务之后，需要进一步创建具体的物理组件来实现它们。
根据性能和维护的需求、工作量、网络带宽以及其它因素，可以在网络上灵活地部署这些组件。
配置结构
基于CORBA的车间层控制系统需要两种层次的互连。
第一层是利用计算机局域网技术和协议软件把由异构计算机组成的车间层控制器、设备控制器等互连起来，第二层是在这一互连的基础上，实现各节点、各被控的异构制造设备(如加工中心、机器人、PLC等)之间的信息交互，这种交互通过制造信息规范(MMS)实现。
作为车间层控制系统的一个重要组成部分，本文DNC系统的物理配置基本结构如下图所示，主计算机通过网络介质(具有独立IP地址的终端服务器)分别连接多台CNC系统实现NC程序的装卸、刀具数据的传递、操作命令的下达和状态信息的反馈。
这是一种通过局域网连接起来的通信结构，它具有包括物理层、数据链路层、传输层及应用层等的四层结构，其中数据链路层采用LSV2通讯协议，传输层采用DNC协议(如SINUMERIK或PHILIPS协议)。
实际应用
电信设备号段
中国移动DNC:134~139,159
中国联通DNC:130~132(GSM)
中国电信DNC:133(C网),189
3数据模型
DNC系统软件中涉及到数据实体包含四类：①与制造设备硬件相关的数据实体(如机床等)；②与人机通讯相关的数据实体(如通讯协议实体和串口通讯实体)；③数控数据实体(如NC程序号、刀具号、工序号)；④输入操作指令或派工单实体。
采用面向对象方法将上述实体抽象成为类，可分为能力单元类、NC机床类、NC控制器类、通讯协议类、终端服务器类、串口通讯类、NC程序类等。
DNC应用程序中的对象从这些类中继承下来，每个对象的方法即该对象的成员函数根据相应的功能需求来定义。
下面以NC机床类的定义为例：
∥ncmach.h -NC Machine Class definations
∥NC Machines are part processors.For this class,a part is loaded,
∥a NC file is downloaded to the device,and the machine is started.
class MACHINE－TOOL{
char* CurrentNCFile; ∥currently loaded NC file
int FixtureStatus; ∥fixture status
public:
MACHINE－TOOL();
char* getCurrentNCFile();
void setCurrentNCFile(char?F);
Int getFixtureStatus();
void setFixtureStatus(int S);
virtual int processPart(char? PartName);
virtual int downloadNCFile(char?File);
virtual int stopMachine();
virtual in graspPart();
virtual int releasePart();
}；
4地位功能
地位
DNC系统作为车间层控制系统的一个功能单元。
功能
DNC系统功能包括①NC程序及数据的传递，以某种通信协议(如Philip532等)实现通信功能；②机床状态采集和上报；
③根据工序计划，自动分配NC程序及数据到相应机床；④刀具数据的分配与传递；⑤NC 程序统一管理及追溯；⑥车间数据智能化共享。
[1]
DNC系统软件的功能模型，其中NC数据管理的主要功能是对数控数据进行管理，主要有数控数据的显示、插入、修改、删除、更新、锁定(不允许更改)和打印等操作；NC数据执行的主要功能有：数控数据在计算机和机床之间的传送、删除机床上的数控数据、启动机床上的数控程序、随时从机床设备获得工作状态信息并存入数据库，作为运行数据采集模块评价加工过程的根据；DNC通讯接口通过DNC协议和数据链路协议建立单元控制系统和CNC的连接。