计算机数控(CNC)系统.pptx
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CNC培训教案课件pptx
加工过程监控和故障排除技巧展示
加工过程监控
通过实时监测切削力、振动、温度等信号，及时发现加工过程中的异常情况，并采取相应的措施进行调整和优化 。
故障排除技巧
针对加工过程中出现的常见故障，如切削力过大、振动过强、温度过高等，分析故障原因，并采取相应的措施进 行排除，如调整切削用量、更换刀具、优化加工工艺等。同时，建立故障排除档案，记录故障情况和处理措施， 以便总结经验教训，提高故障排除效率。
自动化和智能化技术
介绍CNC机床的自动化和智能化技术发展趋势，如机器人 上下料、在线检测等，展望CNC技术的未来发展。
下一步学习计划和资源推荐
深入学习CNC编程和操作技能
01
建议学员继续学习CNC编程的高级技巧和操作技能，提高编程
效率和加工精度。
参加专业培训和认证考试
02
推荐学员参加专业的CNC培训和认证考试，提升个人职业竞争
回顾CNC加工的基本工艺和切削参数的选择原则，包括刀具类型、 切削速度、进给量等，强调其对加工质量和效率的影响。
行业前沿动态分享，激发学员兴趣
智能制造和工业4.0
介绍智能制造和工业4.0的概念、发展趋势及其对CNC技 术的影响，引导学员关注行业前沿动态。
新材料和新工艺
分享当前最新的材料和工艺技术在CNC领域的应用，如高 性能复合材料、增材制造等，激发学员对新技术的兴趣。
应用领域
CNC技术广泛应用于机械制造、航空航天、汽车制造、模具 制造、电子制造等领域。随着智能制造和工业互联网的不断 发展，CNC技术的应用领域将进一步扩大。
02
编程与操作技巧
编程语言介绍及选用建议
G代码
一种广泛使用的CNC编程语言，易于学习和理解， 适用于简单的加工任务。
《计算机数控系统CN》课件
数控机床的附加功能控制。
3
高级编程
学习高级编程技巧，如循环嵌套、子 程序调用等，提高编程效率。
数控系统的应用
制造业
航空航天
探索CNC系统在制造业中的应 用，提高生产效率和产品质量。
了解CNC系统在航空航天领域 的关键应用，推动航空技术的 发展。
医疗行业
探索CNC系统在医疗设备制造 中的应用，推动医疗技术的进 步。
数控机床
自动化
了解数控机床与传统机床的区别，掌握自动化生产的优势。
精度控制
深入研究数控机床的精度控制技术和误差补偿方法。
组合加工
探索数控机床的组合加工技术，实现多轴联动加工和复杂形状加工。
数控编程
1
G代码入门
掌握G代码的基本语法和功能，实现
M代码应用
2
数控机床的移动和加工操作。
了解M代码的作用和使用方法，实现
《计算机数控系统CN》 PPT课件
计算机数控系统（Computer Numerical Control System，简称CNC）是一种利用 计算机软件控制机床进行运动控制的自动化设备。本课程将介绍CNC系统的基 础知识，包括数控机床、数控编程以及其在各个领域的应用。
课程介绍
1 基础知识
了解CNC系统的基本原 理和组成结构。
2 发展历程
回顾数控技术的发展历 程和重要里程碑。
3 应用领域
探索CNC系统在制造、 航空航天等领域的广泛 应用。
计算机数控系统基础
机床分类
介绍不同类型的数控机床，如 铣床、车床、钻床等。
系统组成
讲解CNC系统的各个组成部分 及其功能，如主轴驱动、伺服 系统等。
编程基础
学习数控编程的基本语法和代 码结构，以及常用的G代码和 M代码。
数控系统之CNC装置与CNC系统PPT(64张)
b) 逆圆弧
图2-40 第一象限顺、逆圆弧
2．终点判断
圆弧插补终点判别：将X、Y轴走的步数总和 存入一个计数器，∑＝∣Xb－Xa∣＋∣Yb－ Ya∣，每走一步∑减一，当∑＝0发出停止信号。
3．插补计算过程
例3-2 现欲加工第一象限顺圆弧AB，如图 2-42所示，试用逐点比较法进行插补。
图2-42 圆弧插补实例
第2章 数 控 系 统
2.1 CNC装置
CNC（ Computer Numerical Control的缩写） 即计算机数控。CNC是在早期硬件数控系统 的基础上发展起来的。早期的硬件数控（NC） 系统的输入、运算、插补、控制功能是由电子 管、晶体管、中小规模集成电路组成的逻辑控 制电路，不同机床的控制系统都需要专门设计 逻辑电路，这种靠硬件逻辑电路控制的系统， 其通用性、灵活性、功能性方面都较差。
2.1.3 CNC装置的特点
1.灵活性 2.通用性 3.可靠性 4.易于实现许多复杂的功能 5.使用维修方便
2.2 C系统硬件
2.2.1 CNC系统硬件结构与分类 1．CNC系统的结构
随着大规模集成电路技术和表面安装技术的发展， CNC系统硬件模块及安装方式不断改进。从CNC系统 的总体安装结构看，有整体式结构和分体式结构两种。 2．CNC 系统的分类
∑=6+1=7<N
+X F8=F7－YA=3－3=0
∑=7+1=8=N
4．四象限插补
L2 F<0
y F0 F0
F<0 L3
F0 F0
L1
F<0 x
F<0
L4
四象限直线偏差符号和进给方向
5．四象限直线插补计算公式及进给方向
数控技术CNCPPT课件
20.04.2020
.
4
表5.2 数控系统的技术进步状况
年代
CPU
伺服 驱动 最小 设定 单位
进给 速度
76 77 78 79 80 81 82 83
3000C/2901位片机
16位微处理器
直流模拟伺服
1 高速、高精度型2.1m/min 高速型
84 85 86 87～90
91
32位微处理器
64位
交流模 拟伺服
交流数字伺服
0.1
0.01
8.4m/min 15m/min
33.7m/min 60m/min
快速
9.6m/min
15m/min
24m/min
扩充 功能
用软件扩充数控功能、 刀具补偿，固定循环，
存储器运行
用软件充实人机接口，彩色 显示，会话编程，仿真
60m/min
240m/min
32位CPU，高速、高精度加工， 数字伺服，高速主轴，智能化开放
ISO(国际标准化组织)的定义:“数控系统是一种控制 系统，它自动阅读输入载体上事先给定的数字，并将
其译码，从而使机床移动和加工零件”。
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从自动控制的角度来看，CNC是一种位置（轨迹）控 制系统，其本质上是以多执行部件(各运动轴)的位移 量为控制对象并使其协调运动的自动控制系统，是一 种配有专用操作系统的计算机控制系统。
的专用操作系统 功能特征: 其操作系统由CNC管理软件和CNC控制软
件两部分组成。它是CNC系统的灵魂.
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操作系统
管理软件
控制软件
零
人 输故
第4章 计算机数控(CNC)系统
显示设备
其他设备
计算机系统 输入/出设备
接
口
人机控制 运动控制
PMC 其他I/O
机床 机器人 测量机 ...
第1节 CNC系统概 述 第2节 CNC系统的 硬件结构 第3节 CNC系统的 软件结构 第4节 CNC系统的 插补原理 第5节 CNC系统的 刀具补偿和加减速 控制
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退 18出
数控技术 第四章 计算机数控(CNC)系统
1.4 CNC的特点
1. 灵活性通用性
CNC装置的功能大多由软件实现，且软硬件采用模块化的结 构，使系统功能的修改、扩充变得较为灵活
CNC装置其基本配置部分是通用的，不同的数控机床仅配置 相应的特定的功能模块，以实现特定的控制功能
2、Siemens
第1节 CNC系统概 述 第2节 CNC系统的 硬件结构 第3节 CNC系统的 软件结构 第4节 CNC系统的 插补原理 第5节 CNC系统的 刀具补偿和加减速 控制
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SINUMERIK3／8／810／820／850／ 880／805／802／840系列化
模块化结构设计 经济性好 标准硬件，配置多种软件 多种工艺类型
刀
机
编具 译半
速插位 度补置
床 输
主 轴
...
处径 处运控 入 控
理补 理算制 输 制
偿
出
第1节 CNC系统概 述 第2节 CNC系统的 硬件结构 第3节 CNC系统的 软件结构 第4节 CNC系统的 插补原理 第5节 CNC系统的 刀具补偿和加减速 控制
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第二部分 计算机数控系统.ppt
补
计
算
原
理
机电工程学院
数控加工技术 ——计算机数控装置
0 n, 0 Fi
第 6、插补程序及举例 时 插
二
钟补
原地等待
节 右图是逐点比较法直线插
数 补流程图。
Y
F≥0？
N
控 例：逐点比较法加工直线 系 OA，并画出插补轨迹。 统
进给方向+x
进给方向+y
Fi－Ye → Fi+1 Fi + X e → Fi+1
控 则有
B P ( Xi,Yi ) F>0
系 Xi2+Yi2= X02+Y02=R2 统 的 若点P（Xi,Yi） 在圆弧外侧， 插 则有Rp>R
Rp
F<0
R
A( X0,Y0)
补
Xi2+Yi2>X02+Y02=R2
O
X
计 算
若点P（Xi,Yi） 在圆弧内侧，则有Rp<R
原
Xi2+Yi2<X02+Y02=R2
统 一步，到达新加工点(Xi,Yi+1) 则新加工点的偏差值为
的 插 补
Fi+1=XeYi+1－XiYe=Xe(Yi＋1)－XiYe=XeYi＋Xe－XiYe 即Fi+1 =Fi ＋Xe
计
偏差情况 进给方向
偏差计算
算 原 理
Fi ≥0 Fi < 0
+X
Fi+1 = Fi -Ye
+Y
Fi+1 = Fi + Xe
Fi = X eYi - X iYe 机电工程学院
12计算机数控系统PPT课件
管理
控制
输 I/ 显 诊 通 译 刀
O
具
处
补
入 理示断 讯码偿
速 插位
度
置
处
控
理 补制
CNC装置软件任务分解
输入
显示
位控
诊断
I/O
译码
插补
刀补
速度处理
位控
软件任务的并行处理
13
（2）并行处理
并行处理： 是指计算机在同一时刻或同一时间间隔内完成两种或两种以 上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。
22
2、 CNC装置的体系结构
CNC装置的体系结构分为：单微处理机和多微处理 机系统，中 高档的CNC装置以多微处理机结构为多。 ■ 单微处理机结构:见下图 ■ 多微处理机CNC装置的结构：分为紧耦合和松耦 合 紧耦合主要指共享总线、共享存储器； 松耦合主要有分布式结构
并行处理的分类：
V
“资源重叠的流水处理”和“资S 源分时共享” 资源共享：
根据“分时共享”的原则，使多个用户按时间顺序使用同一套设备。 时间重叠：
根据流水线处理技术，使多个处理过程在时间上相互错开，轮流使用 同一套设备的几个部分。
14
1）资源分时共享并行处理（对单一资源的系 统）
➢ 在单CPU结构的CNC系统中，可采用“资源分时 共享”并行处理技术。
3）硬件故障中断 种硬件故障检测装置发出的中断。
4）程序性中断 程序中出现的异常情况的报警中断。
（2）CNC系统中断结构模式
1）前后台软件结构中的中断模式 2）中断型软件结构中的中断模式
初始化 背景程序
实施中断 程序
20
三、 CNC系统的硬件构成
数控ppt课件完整版
工精度和效率。
航空航天领域
航空航天零件具有复杂形状和 高精度要求，数控技术可以满 足其加工需求。
汽车制造领域
汽车制造中需要大量的零部件 加工，数控技术可以提高生产 效率和降低成本。
其他领域
如模具制造、能源装备等领域 也可以应用数控技术，提高生
产效率和产品质量。
02
数控机床结构与分类
数控机床的结构特点
高刚度
为确保加工精度和稳定 性，数控机床采用高刚
度材料和结构。
高精度
通过先进的制造工艺和 装配技术，实现高精度
加工。
高速度
采用高性能伺服驱动系 统和高速主轴，提高加
工效率。
高自动化
配备自动换刀装置、自 动排屑装置等，实现自
动化加工。
数控机床的分类方法
按工艺用途分类
如数控车床、数控铣床、数控磨床等。
F指令
02
用于设定进给速度。
T指令
03
用于选择刀具和设定刀具补偿值。
数控编程的常用指令与格式
地址符+数字
如G01 X100 F100，表示以F100的 进给速度，沿X轴方向直线插补到 X=100的位置。
程序段格式
一个完整的程序段由若干个字组成， 每个字由地址符和数字组成，程序段 结束以分号或回车符表示。
数控ppt课件完整版
contents
目录
• 数控技术概述 • 数控机床结构与分类 • 数控编程基础 • 数控加工工艺与刀具选择 • 数控机床操作与维护 • 数控技术发展趋势与展望
01
数控技术概述
数控技术的定义与发展
数控技术的定义
数控技术的现状与趋势
采用数字化信息对机床运动及其加工 过程进行控制的技术。
航空航天领域
航空航天零件具有复杂形状和 高精度要求，数控技术可以满 足其加工需求。
汽车制造领域
汽车制造中需要大量的零部件 加工，数控技术可以提高生产 效率和降低成本。
其他领域
如模具制造、能源装备等领域 也可以应用数控技术，提高生
产效率和产品质量。
02
数控机床结构与分类
数控机床的结构特点
高刚度
为确保加工精度和稳定 性，数控机床采用高刚
度材料和结构。
高精度
通过先进的制造工艺和 装配技术，实现高精度
加工。
高速度
采用高性能伺服驱动系 统和高速主轴，提高加
工效率。
高自动化
配备自动换刀装置、自 动排屑装置等，实现自
动化加工。
数控机床的分类方法
按工艺用途分类
如数控车床、数控铣床、数控磨床等。
F指令
02
用于设定进给速度。
T指令
03
用于选择刀具和设定刀具补偿值。
数控编程的常用指令与格式
地址符+数字
如G01 X100 F100，表示以F100的 进给速度，沿X轴方向直线插补到 X=100的位置。
程序段格式
一个完整的程序段由若干个字组成， 每个字由地址符和数字组成，程序段 结束以分号或回车符表示。
数控ppt课件完整版
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目录
• 数控技术概述 • 数控机床结构与分类 • 数控编程基础 • 数控加工工艺与刀具选择 • 数控机床操作与维护 • 数控技术发展趋势与展望
01
数控技术概述
数控技术的定义与发展
数控技术的定义
数控技术的现状与趋势
采用数字化信息对机床运动及其加工 过程进行控制的技术。
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第四章 计算机数控（CNC）系统
▪ 本章重点： ▪ 1计算机数控系统构成及其结构特点 ▪ 2运动轨迹插补原理 ▪ 3刀具补偿
§4-1 数控系统的构成与功能
▪ 1 数字控制的任务
▪ 机械制造工艺中的数字控制就是使工件与刀 具的相对运动形成规定的几何轨迹。对数控 机床来说其根本任务是：运动轨迹行程量和 开关量控制。
▪ 9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。2 0.10.2620.10.26Monday, October 26, 2020
▪ 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。14:38:0314:38:0314:3810/26/2020 2:38:03 PM ▪ 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。20.10.2614:38:0314:38Oct-2026-Oct-20 ▪ 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。14:38:0314:38:0314:38Monday, October 26, 2020 ▪ 13、志不立，天下无可成之事。20.10.2620.10.2614:38:0314:38:03October 26, 2020
▪ 2 CNC系统的组成
▪ 程序、输入输出设备、CNC控制器、可编程 控制器（PLC）、主轴驱动和进给驱动单元 等组成。其结构框图如下：
CNC系统一般结构框图
输入 装置
通讯 线路
输出 装置
CNC控制器
计算机 硬件与 数控系 统软件
PLC
主轴控 制单元
电器控 制单元
数度控制 单元
主轴电机
机床电器
进给电机 位置检测
▪ 1） 多重中断型结构 除初始化外，整个系 统软件的各种任务模块分别安排成不同级别 的中断服务程序中，所有功能程序根据实时 重要程度不同，分成不同的优先级，从而整 个系统软件成为大的中断系统。
▪ 日本的FANUC—7、6系统都属这类。
▪ 2）前后台型结构 前台程序是中断 服务程序。后台程序是个循环运行 程序，不断被前台程序所中断，二 者共同配合完成零件的加工任务。 适合于单微处理器硬件结构。如A-B 7360CNC。
数据宽度，寻址能力和运算速度的限制。
3）多微处理器结构
▪ 多微处理器结构的数控装置中有两个或两以 上CPU，各CPU之间采用紧耦合，资源 共享， 有集中的操作系统。
▪ 多微处理器结构多采用模块化结构，通常采 用共享总线或共享存储器两种典型结构实现 模块间的互连与通讯。
4）共享总线结构
▪ 只有主模块有权控制系统总线。 ▪ 这类结构以系统总线为中心 ▪ 支持多微处理器结构的总线均设计有总线仲
▪ 1 常规CNC的硬件结构 ▪ 三种结构形式： ▪ （1）总线式模块化结构的CNC，32位多用于
多轴控制的高档数控机床。
▪ （2）是以单板或专用芯片及模板组成的结构 紧凑的CNC，大量用于中档数控机床
▪ （3）基于通用计算机基础之上开发的CNC ▪ 1） 单微处理器结构 ▪ 发展初期的一些经济型数控机床采用此结构。
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other fam ous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.
单微处理器结构的CNC框图
2） 单微处理器的结构特点
▪ A）只有一个微处理器，对存储、插补运算、输入 输出控制、CRT显示等CPU实现集中控制分时处理。
▪ B）微处理器通过总线与存储器、输入、输出等各 种接口相连，构成CNC装置。
▪ C）结构简单，易于实现。 ▪ D）实时性要求很高的插补运算受微处理器、字长、
▪
来自机床 的控制信号
I/O CPU1
输到机床的 控制信号
插补 CPU2
共享存储器
CRT CPU4
轴控制 CPU3
5）多微处理器结构特点
▪ 性能价格比高。计算速度快，适于多轴控制、 高速、高精度、高效率的要求。
▪ 采用模块化结构，有良好的适应性和扩展性。 ▪ 硬件易于组织规模生产，降低成本。 ▪ 可靠性高。
装置
3 CNC控制器的一般工作过程
▪ CNC的工作是在计算机硬件支持下，执行软 件控制功能的全过程。具体来说经过了
▪ 1）输入 ▪ 2）译码 ▪ 3）刀具补偿 ▪ 4）进给速度处理 ▪ 5）插补
▪ 6）位置控制 ▪ 7）I/O处理 ▪ 8）显示 ▪ 9）故障诊断
CNC信息流程
4 CNC的控制主要功能
裁电路 ▪ 总线仲裁通常有串行和并行两种裁决方式。
共享总线多微处理器的结构框图
4）共享存储器结构
▪ 采用多端口存储器RAM来实现各CPU间的互 连和通讯，每个端口都配有一套数据、地址、 控制线以供访问。
▪ 有专门的多端口逻辑控制电路解决访问冲突。 ▪ ActrionⅢ系统就采用这种结构。
共享存储器结构框图Fra bibliotek插补插补
位控
位控 速控 电机 测量
数据流程
2 CNC系统的多任务与实时中断处理
▪ 1）多任务
系统任务
管理
控制
输
速
入 输 出
显 示
I/O 处 理
诊 断
译 码
刀 补
度 处 理
插 补
位 控
2）并行处理多重实时中断
3 常规的软件结构
▪ 数控系统的基本功能是由各个功能子程序 实 现，不同的软件结构对这些子程序的安排方 式不同，管理方法也不同。
2 开放式CNC的硬件结构
▪ 可互操作性 ▪ 可移植性 ▪ 可缩放性 ▪ 可相互替代性
§4-3 CNC系统软件
概述 数控机床实现零件的自动加工原因。 数控装置是依靠其硬件支持，通过运行其软 件完成零件自动加工过程。 各个软件相互协调完成数控任务。
1 三种典型软硬件界面
输入
插补 准备
输入
插补 准备
▪ 1）轴控制功能 ▪ 2）指令机床运动方式的准备功能 ▪ 3）插补功能 ▪ 4）进给功能 工进、快进、倍率进给、同步进给
（车螺纹）
▪ 5）主轴功能 ▪ 6）刀具功能和第二辅助功能（指定工作台分度） ▪ 7）字符图形显示功能 ▪ 8）通讯功能 ▪ 9）自诊断功能 ▪ 10）人机交互图形编程功能
§4-2 CNC的硬件结构
▪ 本章重点： ▪ 1计算机数控系统构成及其结构特点 ▪ 2运动轨迹插补原理 ▪ 3刀具补偿
§4-1 数控系统的构成与功能
▪ 1 数字控制的任务
▪ 机械制造工艺中的数字控制就是使工件与刀 具的相对运动形成规定的几何轨迹。对数控 机床来说其根本任务是：运动轨迹行程量和 开关量控制。
▪ 9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。2 0.10.2620.10.26Monday, October 26, 2020
▪ 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。14:38:0314:38:0314:3810/26/2020 2:38:03 PM ▪ 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。20.10.2614:38:0314:38Oct-2026-Oct-20 ▪ 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。14:38:0314:38:0314:38Monday, October 26, 2020 ▪ 13、志不立，天下无可成之事。20.10.2620.10.2614:38:0314:38:03October 26, 2020
▪ 2 CNC系统的组成
▪ 程序、输入输出设备、CNC控制器、可编程 控制器（PLC）、主轴驱动和进给驱动单元 等组成。其结构框图如下：
CNC系统一般结构框图
输入 装置
通讯 线路
输出 装置
CNC控制器
计算机 硬件与 数控系 统软件
PLC
主轴控 制单元
电器控 制单元
数度控制 单元
主轴电机
机床电器
进给电机 位置检测
▪ 1） 多重中断型结构 除初始化外，整个系 统软件的各种任务模块分别安排成不同级别 的中断服务程序中，所有功能程序根据实时 重要程度不同，分成不同的优先级，从而整 个系统软件成为大的中断系统。
▪ 日本的FANUC—7、6系统都属这类。
▪ 2）前后台型结构 前台程序是中断 服务程序。后台程序是个循环运行 程序，不断被前台程序所中断，二 者共同配合完成零件的加工任务。 适合于单微处理器硬件结构。如A-B 7360CNC。
数据宽度，寻址能力和运算速度的限制。
3）多微处理器结构
▪ 多微处理器结构的数控装置中有两个或两以 上CPU，各CPU之间采用紧耦合，资源 共享， 有集中的操作系统。
▪ 多微处理器结构多采用模块化结构，通常采 用共享总线或共享存储器两种典型结构实现 模块间的互连与通讯。
4）共享总线结构
▪ 只有主模块有权控制系统总线。 ▪ 这类结构以系统总线为中心 ▪ 支持多微处理器结构的总线均设计有总线仲
▪ 1 常规CNC的硬件结构 ▪ 三种结构形式： ▪ （1）总线式模块化结构的CNC，32位多用于
多轴控制的高档数控机床。
▪ （2）是以单板或专用芯片及模板组成的结构 紧凑的CNC，大量用于中档数控机床
▪ （3）基于通用计算机基础之上开发的CNC ▪ 1） 单微处理器结构 ▪ 发展初期的一些经济型数控机床采用此结构。
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other fam ous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.
单微处理器结构的CNC框图
2） 单微处理器的结构特点
▪ A）只有一个微处理器，对存储、插补运算、输入 输出控制、CRT显示等CPU实现集中控制分时处理。
▪ B）微处理器通过总线与存储器、输入、输出等各 种接口相连，构成CNC装置。
▪ C）结构简单，易于实现。 ▪ D）实时性要求很高的插补运算受微处理器、字长、
▪
来自机床 的控制信号
I/O CPU1
输到机床的 控制信号
插补 CPU2
共享存储器
CRT CPU4
轴控制 CPU3
5）多微处理器结构特点
▪ 性能价格比高。计算速度快，适于多轴控制、 高速、高精度、高效率的要求。
▪ 采用模块化结构，有良好的适应性和扩展性。 ▪ 硬件易于组织规模生产，降低成本。 ▪ 可靠性高。
装置
3 CNC控制器的一般工作过程
▪ CNC的工作是在计算机硬件支持下，执行软 件控制功能的全过程。具体来说经过了
▪ 1）输入 ▪ 2）译码 ▪ 3）刀具补偿 ▪ 4）进给速度处理 ▪ 5）插补
▪ 6）位置控制 ▪ 7）I/O处理 ▪ 8）显示 ▪ 9）故障诊断
CNC信息流程
4 CNC的控制主要功能
裁电路 ▪ 总线仲裁通常有串行和并行两种裁决方式。
共享总线多微处理器的结构框图
4）共享存储器结构
▪ 采用多端口存储器RAM来实现各CPU间的互 连和通讯，每个端口都配有一套数据、地址、 控制线以供访问。
▪ 有专门的多端口逻辑控制电路解决访问冲突。 ▪ ActrionⅢ系统就采用这种结构。
共享存储器结构框图Fra bibliotek插补插补
位控
位控 速控 电机 测量
数据流程
2 CNC系统的多任务与实时中断处理
▪ 1）多任务
系统任务
管理
控制
输
速
入 输 出
显 示
I/O 处 理
诊 断
译 码
刀 补
度 处 理
插 补
位 控
2）并行处理多重实时中断
3 常规的软件结构
▪ 数控系统的基本功能是由各个功能子程序 实 现，不同的软件结构对这些子程序的安排方 式不同，管理方法也不同。
2 开放式CNC的硬件结构
▪ 可互操作性 ▪ 可移植性 ▪ 可缩放性 ▪ 可相互替代性
§4-3 CNC系统软件
概述 数控机床实现零件的自动加工原因。 数控装置是依靠其硬件支持，通过运行其软 件完成零件自动加工过程。 各个软件相互协调完成数控任务。
1 三种典型软硬件界面
输入
插补 准备
输入
插补 准备
▪ 1）轴控制功能 ▪ 2）指令机床运动方式的准备功能 ▪ 3）插补功能 ▪ 4）进给功能 工进、快进、倍率进给、同步进给
（车螺纹）
▪ 5）主轴功能 ▪ 6）刀具功能和第二辅助功能（指定工作台分度） ▪ 7）字符图形显示功能 ▪ 8）通讯功能 ▪ 9）自诊断功能 ▪ 10）人机交互图形编程功能
§4-2 CNC的硬件结构