机床数控原理复习资料
机床数控技术复习资料

数控机床综合了微电子技术、计算机应用技术、自动控制技术以及精密机床设计与制造技术,具有专用机床的高效率、精密机床的高精度和通用机床的高柔性等显著特点,适合多变、复杂、精密零件的高效、自动化加工。
数控机床的特点:1.能实现复杂零件的加工 2.加工精度高、质量稳定 3.生产效率高4.广泛的适应性5.减轻劳动强度,改善劳动条件 6.有利于现代化生产与管理数控机床的组成:由数控加工程序、输入装置、计算机数控装置、操作面板、强电控制装置、伺服驱动系统、位置检测装置和数控机床的机械部分组成。
数控机床的分类:一般可以按照数控机床的工艺用途、运动控制轨迹、伺服控制类型和功能水平进行分类。
1.按照工艺及用途分类(1.金属切削类 2.金属成形类 3.特种加工类 4.测量绘图类)2.按照伺服控制类型分类(1.开环控制数控机床 2.闭环控制数控机床3.半闭环控制数控机床)柔性制造系统由加工、物流、性息流三个分系统组成,每一个系统还可以有子系统。
计算机集成制造系统(CIMS)六个分系统:1.管理信息分系统2.工程设计自动化分系统3.制造自动化分系统 4.质量保证分系统5.计算机网络分系统6.数据库分系统现代数控机床的发展趋势:1.高精度化2.高速化3.高柔性化4.高自动化5.智能化6.复合化7.高可靠性8.网络化9开放式体系结构程序编制的步骤:1.分析零件图样2.工艺处理3.数学处理4.编制加工程序清单5.程序的输入、检验与首件试切机床的坐标系统:1.机床坐标系2.工件坐标系 3.绝对坐标系与增量坐标系CNC装置的组成:包括硬件(计算机组件、系统总线、接口电路)和软件(管理软件和控制软件)两部分。
CNC的工作过程:1.设置初态,建立机床坐标系2.数据输入3.译码4.数据处理5.插补运算6.位置控制7.开关量控制功能8.检测和诊断功能CNC装置的特点:1.丰富的数控功能2.封闭性3.可靠性高多微处理CNC装置的硬件结构:1.功能模块(C管理模块C插补模块3.PLC模块4.位置控制模块 5.操作控制数据输入、输出和显示模块6.储存器模块)2通信方式(1.共享总线结构 2.共享储存器结构)3.多微处理器的特点(1.计算处理速度高2.可靠性高 3.良好的适应性和可扩展性4.硬件易于组织规模生产CNC装置的故障自诊断:1.开机自诊断2.运行自诊断3.离线诊断4.通信诊断数控机床对检测装置的要求:1.工作可靠,抗干扰能力强 2.使用维护方便,适应机床的工作环境3.满足精度和速度的要求 4.易于实现高速的动态测量、处理的自动化 5.成本低位置检测装置分类:按被测量的几何量分,有会转型(测角位移)和直线型(测线位移)。
数控复习

数控复习第一章绪论数控机床的组成:1、输入输出设备2、数控装置3、伺服系统4、测量反馈装置5、机床本体数控机床按伺服系统的控制原理分为:开环控制的数控机床、闭环控制的数控机床(按传感器安装位置的不同分为全闭环和半闭环)开环、闭环共同点:1、采用直流/ 交流伺服电机驱动。
2 、采用数字增量插补法(时间分割、角度分割)。
3 、通常不用降速。
两个重要参数:步距角(两个相邻脉冲时间内转子转过的角度)、脉冲当量。
插补器:有无插补器是点位控制器与连续控制的根本区别。
数控机床特点:1、加工零件的适应性强,灵活性好。
2 、加工精度高,产品质量稳定。
3 、生产效率高。
4 、减少工人劳动强度。
5 、生产管理水平高。
数控机床的适用范围:产品品种的变换频繁、批量小、加工方法的区别大。
第四章计算机数控装置CNC装置的功能:1、基本功能(输入、插补、位控)2、选择功能3、特殊功能。
单微处理结构的CN(装置:(1)微处理器由控制器和运算器组成,是微处理机的核心,它完成控制和运算两方面的内容。
(2)总线是将微处理器、存储器和输入/ 输出接口等相对独立的装置或功能部件联系起来,并传送信息的公共通道。
它包括数据总线、地址总线和控制总线。
数控装置与机床及机床电器设备之间的接口分为三种类型:第一类、与驱动控制器和测量装置之间的连接电路。
第二类、电源及保护电路。
第三类、开/ 关信号和代码连接电路。
接口电路的主要任务是:1)进行电平切换和功率放大。
2)防止噪声引起误动作。
3)模拟量和数字量之间的转换。
机床控制的I/O部件1)特点:a、可靠性高抗干扰的能力强。
b 、进行信息转换功率放大。
2)光电隔离电路作用:a隔离信号防干扰、b电平转化。
多微处理机CNC装置的基本功能模块:1)CNCt理模块2 )CNC插补模块3 )位置控制模块4 )PLC模块5)操作与控制数据输入输出和显示模块 6 )存储器模块并行处理方法:资源共享、资源重复和时间重叠。
数控复习资料

数控复习资料复习资料一、填空题1.FUNAC-0i数控车系统中G99的意义(每转进给)。
2.对刀器的功能是测量(刀具)与(工件)的相对位置。
3.建立或取消刀具半径补偿的偏置是在(G00)或(G01)指令的执行过程中完成的。
4.FUNAC-0i数车系统进给量的单位有mm/r和mm/min其指令分别为(G99每转进给)和(G98每分进给)。
5.数控车床一般适合加工(回转)类的零件, 平面及曲面轮廓类零件一般适合在(数控铣床)或(加工中心)机床上加工。
6.数控机床按控制方式可分为(开环)、(闭环)和(半闭环)数控机床。
7.机床沿某一坐标轴运动的正方向是使(工件)和(刀具)距离增大的方向。
8.辅助功能M00表示(程序暂停),M05表示(主轴停止),M09表示(冷却液停止)。
9.NC机床的含义是数控机床,CNC机床的含义是(计算机数字控制)。
二、选择题1.下列指令属于准备功能字的是(A)。
A.G01 B.M08 C.T01 D.S5002.根据加工零件图样选定的编制零件程序的原点是( B )。
A.机床原点B.编程原点C.加工原点D.刀具原点3.当用G02/G03 指令,对被加工零件进行圆弧编程时,下面关于使用半径 R 方式编程的说明不正确的是( C )。
A.整圆编程不采用该方式编程B.该方式与使用 I 、 J 、 K 效果相同C.大于 180 度的弧 R 取正值D.R可取正值也可取负值,但加工轨迹不同4.数控系统常用的两种插补功能是( A )。
A.直线插补和圆弧插补B.直线插补和抛物线插补C.圆弧插补和抛物线插补D.螺旋线插补和抛物线插补5.G41 指令的含义是(D )。
A.直线插补B.圆弧插补C.刀具半径右补偿D.刀具半径左补偿6.数控机床的 T 指令是指(D )。
A.主轴功能 B.辅助功能 C.进给功能 D.刀具功能7.下列哪一个指令不能设立工件坐标系(D )。
A.G54 B.G92 C.G55 D.G918.铣削方式按铣刀与工件间的相对旋转方向不同可分为顺铣和(C )。
数控原理与系统复习文档

第一章A.什么是数控系统?机床数控系统的组成及各部分作用如何?1.数控系统的基本概念:数控是数字控制的简称。
从广义上讲,是指利用数字化信息实控制,也就是利用数控控制技术实现的自动控制系统,其被控对象可以是各种生产过程。
狭义上理解也就是利用数字化信息对机床轨迹和状态实行控制。
2.数控系统的组成:输入/输出装置、数控装置、伺服系统、机床电器控制装置、机床本体。
3.输入装置的作用:将数控加工程序等各种信息输入数控装置,输入的内容及数控系统的工作状态可以通过输出装置观察。
4.数控装置的作用:正确识别和解释数控加工程序,对解释结果进行各种数据计算和逻辑判断处理。
5.伺服系统的作用:按照数控装置发出的位置控制命令和速度控制命令正确驱动机床受控部件的移动。
6.机床电器控制装置的作用:接受数控装置发出的开关,主要完成机床主轴选速、起停和方向控制功能,换刀功能,工件装夹功能,冷却、液压、气动、润滑系统控制功能以及机床其他辅助功能。
7.机床本体的作用:B.简述数控机床坐标系的定义8.标准的数控机床坐标系统采用右手直角笛卡尔坐标系。
C.试简速数控系统的分类及各自的显著特点9.按数控机床运动轨迹分类:点位数控系统、直线数控系统、轮廓数控系统按数控机床伺服系统分类:开环数控系统、全闭环数控系统、半闭环数控系统按数控机床功能水平分类:经济型数控系统、普及型数控系统、高档型数控系统D.简述计算机数控系统的基本工作过程10.输入、译码、诊断、刀补计算、速度处理、插补计算、位置控制E.名词解释CNC---计算机数字控制装置 PLC---可编程逻辑控制器ISO(Internation Standard Organization)---国际标准化组织WOP---面向车间的编程 DNC---分布式数字控制 FMC---柔性制造单元FMS---柔性制造系统CIMS(Computer integrated Manufacturing System)---计算机集成制造系统CAD---计算机辅助设计 CAM---计算机辅助制造 CAPP---计算机辅助工艺过程设计CAQ---计算机辅助质量管理 LAN---工业局域网络TCP/IP ---传输控制协议/网际协议 MAP---制造自动化协议MRP---物料需求计划 ERP(Enterprise Resource Planning)SOSAS(Specificatiao for an Open System Architecture Standard)OSACA(Open System Architecture For Control Within Automation)---开放式系统应包括一组逻辑上可分的部件,部件间的接口及部件与执行平台间的接口要定义完备,并可实现不同开发商开发的部件可协调工作并组成一个完整的控制器OSEC(OSE for Controller)---第二章F.什么是内码?内码是按属性加编码构成的内部代码。
数控技术复习资料

《数控技术》复习要点第一章1.数字控制,简称为数控(Numerical Control).有称为NC.2.数控机床的组成:输入输出设备、数控装置、伺服系统、测量反馈装置、机床本体。
3.机床的分类:⑴按加工的运动轨迹分类:点位控制、直线控制、轮廓控制⑵按伺服系统的控制原理:开环控制、半闭环控制、闭环控制4.数控机床的特点:加工零件的适应性强灵活性好、加工精度高产品质量稳定、生产效率高、减少工人劳动强度、生产管理水平提高5.数控机床的适应范围:在机械加工中,大批量零件的生产宜采用专用机床或自动线,对于中小批量产品的生产由于生产过程中产品品种的变换频繁、批量小、加工方法的区别大,宜采用数控机床。
第二章数控加工程序基础1.数控编程的内容和步骤:确定工艺过程、数值计算、编程程序、制备控制介质(输入程序)、程序校验和试切削2.准备功能G代码、辅助功能M代码、进给功能F代码、主轴功能S代码、刀具功能T代码。
第三章数控加工程序的编制刀具半径补偿指令G41 G42 G40⑴.建立刀具半径补偿的指令格式:在XY平面上加工时:G17 G41/G42 G01 X Y D F ;在ZX平面上加工时:G18 G41/G42 G01 X Y D F ;在YZ平面上加工时:G19 G41/G42 G01 X Y D F ;撤消刀具半径补偿格式:G40;其中:G41——左补偿沿刀具的运动方向看,刀具在运动方向的左侧(如图1-1a);G42——右补偿沿刀具的运动方向看,刀具在运动方向的右侧(如图1-1b)。
D——指定刀具半径补偿号如D05,表示刀具半径补偿号为05号,执行G41或G42指令时,控制器会到D所指定的刀具补偿号内提取刀具半径补偿值,作为半径补偿的依据。
在具有半径补偿的数控系统中,编程人员只需要按零件的实际轮廓尺寸进行编程,再采用刀具半径补偿指令,数控系统即可自动完成刀具半径的偏移。
⑵.刀具补偿动作过程刀具补偿动作过程分为三个阶段:建立刀具补偿阶段,维持刀具补偿状态阶段和撤消刀具补偿阶段(如图1-2)。
数控复习资料

数控复习资料第一章数控机床概述一、名词解释:1、NC:数字控制简称数控,在机床领域指用数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制的一种自动化技术。
2、CNC:计算机数控,使用专用计算机通过控制程序来实现部分或全部基本控制功能,并能通过接口与各种输入/输出设备建立联系的一种自动化技术。
3、可编程控制器(PLC):是一种专为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统。
4、CAD:计算机辅助设计5、CAE:计算机辅助工程6、FMS:柔性制造系统7、FMC:柔性制造单元8、插补:指数据密化的过程,对输入数控系统的有限坐标点(例如起点、终点),计算机根据曲线的特征,运用一定的计算方法,自动地在有限坐标点之间生成一系列的坐标数据,以满足加工精度的要求。
9、基准脉冲插补:又称脉冲增量插补或行程标量插补,适用于以步进电动机为驱动装置的开环数控系统。
其特点是每次插补结束后产生一个行程增量,以脉冲的方式输出到步进电动机,驱动坐标轴运动。
10、数据采样插补:又称数字增量插补或时间标量插补,适用于交、直流伺服电动机驱动的闭环(或半闭环)控制系统。
这类插补算法的特点是插补运算分两步进行。
首先为粗插补,第二步为精插补,即在粗插补的基础上再做数据点的密化。
11、逐点比较插补法:又称代数运算法、醉步法,它是一种最早的插补算法,其原理是:CNC系统在控制加工过程中,能逐点计算和判别刀具的运动轨迹与给定轨迹的偏差,并根据偏差控制进给轴向给定轮廓方向靠近,使加工轮廓逼近给定轮廓曲线。
二、选择填空1、数控机床主要由机床本体、数控系统、驱动装置、辅助装置等几个部分组成。
2、数控系统是数控机床的控制核心。
3、机床数控系统是由加工指令程序、计算机控制装置、可编程逻辑控制器、主轴进给驱动装置、速度控制单元及位置检测装置等组成,其核心部分是计算机控制装置。
4、计算机控制装置由硬件和软件两部分组成。
硬件的主体是计算机,包括中央处理器、输入/输出部分和位置控制部分。
数控原理系统复习题

1. 数控技术是指用( 数字化信号) 对机床运动及其加工过程进行自动控制的一种方法。
2. 步进式伺服驱动系统是典型的开环控制系统,在此系统中执行元件是:(步进电机)。
3. CNC系统的插补计算一般采用软件插补和硬件插补相结合的办法,即由CNC软件把( 刀具轨迹 )分割成若干小线段,再由硬件电路在各个小线段的起点和终点之间进行( 数据的“密化” ),使刀具轨迹在允许的误差之内。
4. 从CNC系统使用的微机及结构来分,CNC系统的硬件结构一般分为:(多微处理机) 和( 单微处理机) 结构两大类。
5. “数字控制”中,控制计算机不仅(用数字)控制各种动作的先后顺序,而且(用数字)控制各种运动部件的轨迹、位移量和速度。
6. 对单CPU的CNC系统而言,其软件结构通常有两种类型,即(前后台型)和(中断型) 。
7.逐点比较法的直线插补过程为每走一步都要进行:(偏差判别)、坐标进给、新偏差计算和(终点比较)四个节拍。
8. 脉冲当量越小,位移精度和插补精度(越高),零件加工的质量(越高)。
9.在单CPU的CNC系统中,主要采用(CPU分时共享)的原则来解决多任务的同时运行。
10.数据传送时,接收方和发送方对数据的传送要遵守一定的格式,这种约定叫作( 通信协议) 。
11.刀具半径补偿不是由(编程人员)来完成的。
只需在程序中指明何处进行刀具半径补偿,指明是进行左刀补还是右刀补,并指定刀具半径,刀具半径补偿的具体工作由数控系统中的(刀具半径补偿功能)来完成。
1. 数控机床是用数字化代码来控制(刀具与工件)的相对运动,从而完成零件的加工。
2. CPU是CNC装置的核心,它由运算器和控制器两个部分组成,(运算器)是对数据进行算术和逻辑运算的部件,(控制器)是统一指挥和控制数控系统各部件的中央机构。
3. 所谓“插补”就是指在一条已知起点和终点的曲线上进行(数据点的密化)的过程。
4.数控系统按照有无检测反馈装置分为(开环数控机床)和(闭环数控机床)两种类型。
数控机床与数控原理复习题

数控机床与数控原理复习题1、数控机床按伺服系统控制方式分成哪几类,有什么区别?开环、闭环、半闭环开环控制系统:不带位置检测装置,根据控制介质上的指令信号,经控制运算发出指令脉冲,使伺服驱动元件转过一定的角度,并通过传动齿轮或滚珠丝杠螺母副使工作台移动或转动。
闭环控制系统:带有位置检测装置及反馈系统,检测装置安装在工作台上。
数控系统发出指令脉冲后,使伺服驱动电动机转动,通过齿轮、滚珠丝杠螺母副等传动元件带动机床工作台移动。
装在机床工作台上的位置测量元件测出工作台的实际移动量后,反馈到数控装置的比较器中与指令脉冲信号进行比较,并用比较后的差值进行控制。
若两者存在差值,则差值经放大器放大后,再控制伺服驱动电机转动,驱动工作台向减少误差的方向移动。
不断地输入信号,不断地比较,不断地向减少误差方向移动,直至差值为零时,工作台才停止移动。
半闭环控制系统:也带有位置检测装置及反馈系统,不同的是半闭环控制系统采用的是角位移检测装置,安装在伺服电机或丝杠端部,间接测量工作台的实际位移。
2、数控机床按机床控制功能分成哪几类,有什么区别?点位控制数控机床它的特点是只控制刀具相对于工件定位点的位置精度,不控制点与点之间的运动轨迹,在移动过程中刀具不进行切削。
点位直线控制数控机床它的特点是除了控制起点与终点之间的准确位置外,还控制刀具由一点到另一点之间的运动轨迹及移动的速度。
轮廓控制数控机床它的特点是能够对两个或两个以上的坐标轴同时进行连续控制,不仅能够精确控制起点和终点坐标位置,而且能够对运动轨迹和运动速度进行严格的连续控制。
3、数控机床的规格和运动性能指标有哪些?(1)工作台面尺寸(2)行程范围和摆角范围(3)承载能力(4)主轴功率和进给轴扭矩(5)主轴转速(6)进给速度(7)控制轴数和联动轴数(8)刀库容量和换刀时间(9)机床重量和外形尺寸4、数控机床的精度指标有哪些?(1)定位精度(2)重复定位精度(3)分度精度(4)分辨率和脉冲当量5、数控机床的坐标轴判定方法和判定步骤?标准坐标系采用笛卡儿右手直角坐标法则。
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机床数控原理复习资料第一章数控系统概述1.数控技术:简称数控(Numerical Control),是利用数字化信息对机械运动及加工过程进行控制的一种方法;也可称为计算机数字控制(Computerized Numerical Control,CNC)2.数控系统:用来实现数字化信息控制的硬件和软件的整体;3.数控机床:采用数控技术进行控制的机床;4.数控机床的坐标系确定,首先确定Z轴,再确定X轴,最后按照笛卡尔直角坐标系判定Y轴5.数控系统最基本的组成包括:输入/输出装置、数控装置、伺服驱动三部分。
6.输入/输出装置是进行数控加工活运动控制程序加工与控制数据、机床参数以及坐标位置、检测开关等数据的输入、输出7.数控装置:是数控系统的核心。
通过输入输出装置输入的数据,通过内部的逻辑电路或控制软件进行编译运算和处理,并输出各种信息和指令,以控制机床的各个部分进行规定的动作8.伺服驱动:用来接受数控装置发出的指令经功率放大后,严格按照指令信息的要求驱动机床的移动部件,已加工处符合图样的要求的零件。
9.数控机床的类型:①工艺用途分:金属切削机床数控系统、金属成型类机床数控系统、特种加工类机床数控系统;②按控制运动的方式分:点位控制数控系统、点位直线控制数控系统、轮廓控制数控系统;③按伺服控制方式分:开环控制数控系统,半闭环控制数控系统、闭环控制数控系统10.特点和适用情况:C系统的特点:①灵活性;②通用性;③可靠性;④数控功能多样性;⑤使用维修方便;⑥易于实现机电一体化。
C系统的功能:控制功能、准备功能、插补功能、固定循环加工性能、进给功能、主轴功能、辅助功能、刀具功能和第二辅助功能、补偿功能、字符图形显示功能、自诊断功能、通信功能、人机对话编程功能13.准备功能字:G,用于指令机床或控制系统做某种功能的操作,为数控系统的插补运算做好准备。
14.尺寸字功能:即尺寸指令;主要用来指令机床的刀具运动到达的坐标位置。
第一组XYZUVWPQR,主要用来指令到达点坐标或距离;第二组ABCDE主要用来指令到达点的角度坐标;第三组是IJK主要用来指令零件圆弧轮廓圆心点的坐标尺寸15.进给功能字:F,功能是指令切削的进给速度;16.主轴转速功能字:S;主要来指定主轴转速或速度,单位RPM或mm/min17.刀具功能字:T;用来选择刀具18.辅助功能字:M;用来指令数控机床的辅助动作及其状态。
第二章数控系统的插补与刀具补偿原理1.插补是指在轮廓控制系统中,根据给定的进给速度和轮廓线型的要求,在已知数据点之间插入中间点的方法。
2.插补运算类型:①基准脉冲插补(数字脉冲乘法器插补法、逐点比较法、数字积分法、矢量判断法、比较积分法、最小偏差法、目标点跟踪法、直接函数法、单步跟踪法、加密判别和双判别法);②数据采样插补(直接函数法、扩展数字积分法、二阶递归扩展数字积分圆弧插补法、圆弧双数字积分插补法、角度逼近圆弧插补法、ITM法);3.刀具补偿分为两种,刀具长度补偿;刀具半径补偿;刀具补偿指令:G43,正补偿;G44负补偿4.刀具半径补偿作用:①根据刀补指令,数控机床可自动进行刀具半径补偿;②当刀具有少量磨损时,只需要对刀补参数做适当的修改即可;③在进行粗加工时运用刀具半径补偿,无需修改刀具尺寸或建模尺寸而重新生成新的程序,只需在数控机床上对刀补参数做适当的修改即可。
5.逐点比较插补的步骤:①差别判别:判别刀具当前的位置与实际轮廓的偏离情况,决定刀具的走向;②进给控制:根据判定结果,控制刀具进给,向给定的轮廓逼近,减少偏差;③新偏差计算:进给后产生新的位移变差,进一步计算,为下一次偏差判别做准备;④终点判别:判定刀具是否到达预设的轮廓终点,如果没有,继续差别判断,如果已经到达,插补完成。
6.第一象限直线插补原理:如图第一象限直线段插补,用户给出起点和终点坐标,令起点坐标为坐标原点,终点为P e(x e,y e),插补点Pi的坐标为(x i,y i)(i=1,2,3):①差别判断:直线OP e,OP i与x轴的夹角分别为αe,αi,则:tanαe=y e/x e tanαi=y i/x i若插补点P1(x i,y i)恰在直线上,则:tanαe= tanαi f i= y i x e -x i y e=0若插补点P1(x i,y i)恰在直线上方,则:tanαe>tanαi f i = y i x e -x i y e>0若插补点P1(x i,y i)恰在直线下方,则:tanαe<tanαi f i= y i x e -x i y e<0综上所述,令偏差函数fi = y i x e -x i y e则有f i=0,则插补点(x i,y i)恰在线上;f i>0,则插补点(x i,y i)恰在线上方;f i<0,则插补点(x i,y i)恰在线下方;②进给控制:当f i≥0时,向﹢x方向进给一步;当f i<0时,向﹢y方向进给一步;③如果向﹢x向进给一步,则f i+1= y i+1 x e -x i+1 y e= y i x e–(x i+1)y e= f i-y e同理,如果向﹢y向进给一步,则f i+1= y i+1 x e -x i+1 y e=(y i +1)x e–x i y e= f i+y e④终点判别:单向计数,取x e和y e中较大的作为计数长度;双向计数,将x e和y e的长度相加作为计数长度;分别计数,即计x又计y,直到x减到0,y也减到0,停止插补。
逐点比较法直线插补实例:设脉冲当量=1,起点(0,0),终点(5,4)。
解:①x e+y e=5+4=9,所以总步数为9步该直线为第一象限直线,fi≥0,则想+x方向进给一步,f f i+1=f i+x e第一象限逆圆弧插补原理:公式:f i>0,走-x, f i+1=f i-2x+1, x=x-1, y=yf i≤0,走+y,f i+1=f i+2y+1, x=x, y=y+17.C功能刀具直线过渡的转接类型判别:根据两段轨迹的矢量夹角和刀具补偿的方向不同,有以下几种转接过渡方式:①180°≤α≤360°,缩短型;②90°≤α<180°,伸长型;③0°≤α<90°,插入型;8.在脉冲增量式插补算法中,可以通过改变插补周期T来控制进给速度;在数据采集算法中,进给速度与插补周期没有直接联系,按照加减速控制算法与插补算法的先后位置关系,可分为前加减速控制和后加减速控制两种方案。
加减法控制的方法分为梯形、指数型、抛物线型和复合曲线加减速法等9.逐点比较法实现4象限直线插补和逆圆插补的计算过程:10.数字积分法实现第1象限直线插补的计算过程;11.与直线插补比较,数字积分法实现第一象限逆圆插补的异同之处:与直线插补类似,圆弧插补也可由两个数字积分器来实现,两者之间所不同的是直线插补是被积函数为常量(kx e,ky e),而圆弧插补被积函数为变量(kx i,ky i),且随着溢出脉冲变化而不断变化。
第三章数控系统的软硬件及相关技术C系统的定义:也称数控系统,是实现数字控制的装置。
C系统的结构:操作面板,输入输出装置,PLC,CNC装置,伺服单元,驱动装置,测量单元C软件的组成:由管理软件和控制软件组成。
4.单微处理器的结构特点:单微处理器是指在CNC装置中只有一个微处理器,工作方式为集中控制、分时处理CNC的各项任务。
特点:①结构简单,容易实现;②处理器通过总线与各个控制单元相连,完成信息交换;③由于只有一个微处理器来集中控制,其功能受到微处理器字长、数据宽度、寻址功能和运算速度等因素的限制;由于插补等功能由软件实现,因此,数控功能的实现与处理速度成为一对矛盾。
5.多微处理机结构的特点:多微处理器结构的CNC装置将数控系统的总任务划分为多个子任务,也称为功能模块,每个子任务由一个独立的CPU来控制。
在多微处理器结构中,CPU之间有两种耦合形式,即紧耦合和松耦合。
紧耦合结构由各微处理构成处理部件,有集中的操作系统,。
共享资源;松耦合结构由各微处理器构成处理模块,有多种操作系统。
可有效地进行并行处理。
目前使用的多微处理器系统有三种不同的结构,即主从式系统总线式多主CPU系统和分布式系统。
在该系统中,有一个主处理器,其他则是从微处理器。
各微处理器都是完整而独立的系统。
只有主微处理器能控制总线并访问总线上的资源,主微处理器通过该总线对未处理器进行控制、监控,并协调整个多微处理器的操作;从微处理器只能被动地执行主微处理器发出的指令或完成一些特定的功能,不能与主微处理器一起进行系统的决策和规划等工作,且一般不能访问系统总线上的资源。
主从微处理器间的通信可以通过I/O接口进行应答,也可以采用双端RAM技术进行,即通信的双方都通过自己的总线读写同一个存储器。
总结两类①共享总线结构②共享存储器结构。
6.多微处理器区别于单微处理器的最显著特点是通信,CNC各项任务和职能都是依靠组成系统的各CPU之间的相互通信配合完成的。
多微处理器结构的CNC的典型通信方式由共享总线和共享存储器两类。
C系统的多任务并行处理特性:CNC是一个专用的实时多任务操作系统,他的系统程序包括管理和控制两大任务。
系统管理包括通信、显示、诊断、零件程序输入/输出以及人机界面管理(参数设置、程序编辑、文件管理等),这类程序实时性要求不高;系统控制包括:译码、刀具补偿、速度处理、插补、位置控制、开关量输入输出控制等。
并行处理是指计算机在同一时刻或同一时间间隔处理两个或两个以上的性质相同或不相同的工作。
并行处理的优点是提高了运行速度。
C系统控制软件的输入、译码、预计算、插补计算、输出等模块的工作过程:输入:CNC系统通过纸带阅读器或其他读取设备输入零件程序,采用中断方式,在系统程序中通过自带的中断程序读入一个字符至接口中时,就向主机发出中断,由中断服务程序将该字符送入内存,每一个按键则向主机申请一次中断,调出一次键盘服务程序,对应的键盘命令进行处理。
译码:经过输入系统工作,将数据段送入零件程序存储后,由译码程序将输入的零件程序数据段翻译成本系统能识别的语言。
预计算:在插补运算前进行的数据预处理,目的是为了提高系统实时处理能力和减轻插补运算的工作负担。
预计算通常包括刀具长度补偿、刀具半径补偿、象限及进给方向判断、进给速度换算和机床辅助功能判断等插补计算:插补计算是CNC计算中最重要的计算工作之一。
在软件系统中计算所需的插补轨迹这些数字电路必须由计算机的成形来模拟输出:①进行伺服控制。
②当进给脉冲改变方向是,要进行反向间隙补偿处理。
③进行丝杠螺距补偿。
④M、S、T等辅助功能的输出。
C系统的网络通信协议及接口网络标准及协议:①开放系统互联参考模型OSI/RM。