计算机数控(CNC)系统
计算机数控装置概述
（1）CNC管理模 块
系统初始化、中断管理、总 线裁决、系统出错识别和处理、 系统软、硬件诊断等。
（2）CNC插补模块
译码、刀具半径补偿、 坐标位移量计算和进给速度处 理等预处理，插补运算。
（2）设置恒定线速度 刀具切削点的切削速度为恒速的控制功能。 为了提高加工工件的表面质量.
（3）主轴准停 主轴周向定位于特定位置控制的功能。---换刀
7、辅助功能(M)
主要用于指定主轴的正、反转 、停止、冷却液的打开或关闭，换 刀等动作。
8、刀具功能 T
用来选择刀具并且指定有效刀 具的几何参数的地址。
设备层
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 ...
计算机基本系统：
CPU
EPROM或 E2PROM
RAM
输入/输出接口
主轴控制 通信接口
MDI接口
PLC接口 CRT
或液晶显示接口 位置控制
纸带阅读机接口
2、CNC装置的软件框图
CNC装置系统软件
集成的要求。
12、自诊断功能 CNC自动实现故障预报
和故障定位的功能。 开机自诊断；
在线自诊断；
离线自诊断；
远程通讯诊断。
13、人机对话编程功能
➢ 菜单结构操作界面； ➢ 零件加工程序的编辑环境； ➢ 系统和机床参数、状态、故障信息的
显示、查询或修改画面等。
第二节 CNC装置的硬件结构
9、补偿功能
刀具长度及半径补偿； 丝杆的螺距误差和反向间隙误差
的补偿； 可以在加工前输入到机床的存储
单元里,
10、字符图形显示功能
机械一周解一惑系列：全球数控系统演进简史与中国国产化之路
一周解一惑系列：全球数控系统演进简史与中国国产化之路2023年03月26日➢本周关注：宏华数科、铁建重工、中铁工业、科德数控、华中数控。
➢ 数控机床集电子/计算机/控制/信息技术为一体。
数控机床采用数字编程、程序执行、伺服控制等技术，实现按照零件图样编制的数字化加工程序自动控制机床的轨迹运动和运行，从此NC 技术就使得机床与电子、计算机、控制、信息等技术的发展密不可分。
随后，为了解决NC 程序编制的自动化问题，采用计算机代替手工的自动编程工具（APT ）和方法成为关键技术，计算机辅助设计／制造（CAD ／CAM ）技术也随之得到快速发展和普及应用。
可以说，制造数字化肇始于数控机床及其核心数字控制技术的诞生。
数控系统（CNC 系统）是数控机床的重要部分，有数控程序、输入输出设备、CNC 装备（核心）、可编程控制器（plc ）、主轴驱动单元和给进驱动单元（包括检测装备）等组成。
数控系统随着计算机技术的发展而进步。
➢ 数控系统在AI 赋能下有望加快插补技术进步。
数控系统完成诸多信息的存储和处理的工作，并将信息的处理结果以控制信号的形式传给后续的伺服电机，这些控制信号的工作效果依赖于两大核心技术：①曲线曲面的插补运算，②机床多轴的运动控制。
高性能的坐标轴进给伺服装置构成了实现多轴联动控制的物理基础。
现代数控机床普遍采用数字计算机通过软件实现轨迹插补。
当前５轴联动插补可高效方便地实现各种复杂曲线和曲面插补的功能，并进一步发展样条插补和先进的速度、加速度、加速度变化率（Jerk ）等控制功能，是高速度、高精度、高动态响应加工的核心技术。
未来，数控系统还将发展自由曲面直接插补功能（SDI ）并可望与基于人工智能和数字孪生的走刀轨迹规划相结合，在考虑多轴联动动力学模型以及轨迹误差和速度约束条件下，实现由3D 模型驱动的刀轨生成和最优控制的多轴联动直接插补。
➢ 当下我国高端数控系统处在创新链链产业链加快融合阶段。
cnc数控机床是做什么的
CNC数控机床是做什么的CNC数控机床是一种应用于制造业的先进机器。
CNC代表计算机数控，它利用计算机控制系统来精准地控制机床的运动和加工过程。
相比传统的手动操作或数控机床，CNC数控机床具有更高的自动化程度、更高的精度和更高的生产效率。
CNC数控机床的基本原理CNC数控机床通过预先编写好的加工程序，由计算机控制机床上各个轴的运动，以完成加工零件的任务。
操作人员在编写加工程序时需要指定加工轨迹、刀具路径、转速等参数，然后将程序输入到数控机床的控制系统中。
控制系统会根据程序指令精确地控制各个轴的移动，以实现对工件的精确加工。
CNC数控机床拥有多轴并行控制的能力，可以同时控制多个轴的运动，完成复杂的加工任务。
这使得CNC数控机床可以高效地加工各种形状和尺寸的工件，例如零件加工、模具制造、雕刻等任务。
CNC数控机床的应用领域CNC数控机床在制造业的各个领域广泛应用。
汽车制造、航空航天、船舶制造、模具制造等行业都离不开CNC数控机床。
在汽车制造中，CNC数控机床可以用来加工引擎零件、车身零件等；在航空航天领域，CNC数控机床可以用于加工发动机零件、飞机结构零件等。
此外，随着科技的不断发展，CNC数控机床在医疗器械制造、电子设备制造等领域也得到了广泛应用。
通过CNC数控机床的高精度加工，可以实现更加精密的产品制造，满足不同行业对于产品精度和质量的要求。
CNC数控机床的发展趋势随着制造业的发展和技术的进步，CNC数控机床的发展也日新月异。
未来，CNC数控机床将更加智能化、高效化和柔性化。
智能化的CNC数控机床将具备自学习和自适应能力，能够根据加工任务自动调整加工参数，实现更高的生产效率和加工精度。
另外，CNC数控机床将朝着柔性制造系统的方向发展，实现生产线的柔性化配置和生产任务的快速切换。
未来的CNC数控机床将更好地适应市场需求变化，实现定制化生产，为制造业的发展带来更多机遇。
总的来说，CNC数控机床作为制造业的关键装备，扮演着至关重要的角色。
数控加工工艺系统的组成
数控加工工艺系统的组成一、引言数控加工技术是现代制造业中不可或缺的重要组成部分，它能够实现高精度、高效率、高质量的加工过程。
数控加工工艺系统是数控加工技术的关键支撑，其包括了多个部分组成。
本文将详细介绍数控加工工艺系统的组成及其各个部分的功能。
二、数控机床数控机床是数控加工技术中最核心的设备之一，它能够实现对零件进行高精度、高效率的切削加工。
数控机床由机床本体、CNC系统和驱动系统三部分组成。
1. 机床本体机床本体是指固定在地面上的整体结构，包括了主轴箱、滑枕箱、床身等部分。
机床本体需要具备足够的刚性和稳定性，以保证在高速切削时不会发生振动和变形。
2. CNC系统CNC系统是指计算机数字控制系统，它通过对程序进行解释和执行来实现对数控机床运动轴的精确控制。
CNC系统需要具备良好的稳定性和可靠性，并且需要支持多种编程方式。
3. 驱动系统驱动系统是指将CNC系统发出的指令转化为电气信号，控制数控机床各个运动轴的运动。
驱动系统需要具备高精度、高速度和高可靠性，以保证数控机床的稳定运行。
三、刀具系统刀具系统是指数控机床上用于进行切削加工的刀具及其附件。
刀具系统包括了主轴、夹头、刀柄、切削刃等部分。
1. 主轴主轴是指数控机床上用于安装和转动刀具的部件，它需要具备足够的承载能力和旋转精度，以保证加工过程中不会发生偏差或抖动。
2. 夹头夹头是指用于固定和夹紧刀柄或工件的部件，它需要具备良好的夹紧力和稳定性，并且需要支持快速换刀功能。
3. 刀柄刀柄是指连接主轴和切削刃之间的部件，它需要具备足够的强度和稳定性，并且需要适配不同类型的主轴和夹头。
4. 切削刃切削刃是指用于进行实际切削的部件，它需要具备足够的硬度、耐磨性和切削性能，以保证加工过程中能够保持高效率和高质量。
四、工艺规划系统工艺规划系统是数控加工工艺系统中重要的辅助部分，它能够对加工过程进行优化和规划，提高加工效率和质量。
工艺规划系统包括了CAD/CAM软件、NC程序生成器等部分。
数控 系统基本原理与结构
（4）正是由于只有一个微处理机集中控制，其功能将受微处理机字长、数据 宽度、寻址能力和运算速度等因素的限制。
多微处理机（紧耦合、松耦合）的结构特点：
1）性能价格比高。
2）采用模块化结构具有良好的适应性和扩展性。
3）可靠性高。
4）硬件易于组织规模生产。
多微处理机CNC装置的典型结构
输出至机床的
控制信号图2-18 双端口存储器结构框图
CRT （CPU2）
插补 （CPU3）
轴控制 （CPU4）
图2-19 多微处理机共享存储器结构框图
2.3.2 PC-based数控系统的硬件构成
1. PC-based数控系统的体系结构主要有以下3种形式 （1）专用数控加PC前端的复合式结构
串口
并口
模块 （CPU）
系统总线
操作面板 显示模块
CNC插补 模块
（CPU）
PC功能 模块
（CPU）
位置控制 模块
（CPU）
主轴控制 模块
图2-17 多微处理机共享总线结构框图
1）共享存储器结构
中断 控制
仲裁逻 辑控制
端口1 RAM
地址和数据多 路转换器
从机床来的 控制信号
I/O(CPU1) 共享存储器
端口2
第二章 数控系统基本原理与结构
2.3 计算机数控系统硬件结构
2.3.1 CNC系统的定义与结构
CNC系统: 是用一个存储程序的计算机，按照存储在 计算机内的读写存储器中的控制程序去执行数控装置 的一部分或全部功能，在计算机之外的唯一装置是接 口。
CNC控制器
指令 输入
计算机 (CNC软件)
硬件电路 (CNC硬件)
(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
大学《数控技术》名词解释
《数控技术》名词解释
1、数字控制
答：数字控制是用数字化信息实现机床控制的一种方法。
2、节点
答: 将组成零件的轮廓的曲线，按数控插补功能的要求，在满足允许程序编制误差的条件下进行分割，各分割点为节点。
3、基点
答：各几何元素的联结点称为基点。
4、插补
答：在被加工轨迹或轮廓上的已知点之间，进行数据点的密化，确定一些确定一些中间点的方法，称为插补。
5、稳定速度
答：稳定速度就是系统处于稳定进给状态时，每插补一次的进给量。
6、分辨率
答：位移检测系统能够测量出的最小位移量称为分辨率。
7、数控系统
答：数控系统是一种控制系统，它能自动完成信息的输入、译码、运算，从而控制机床的运动和加工过程。
8、手工编程
答：用人工完成程序编制的全部工作，称为手工程序编制。
9、自动编程
答：自动编程是用计算机代替手工进行数控机床编制工作。
10、硬件插补
答：NC系统中插补器由数字电路组成，成为硬件插补。
11、软件插补
答：ＣＮＣ系统中，插补器功能由软件来实现，成为软件插补。
12、并行处理
答：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同的工作。
发那科(FANUC)CNC系统与机床的连接及调试
发那科（FANUC）CNC系统与机床的连接及调试发那科计算机数控系统是最畅销的机床控制系统。
目前在国内主要使用0系统和0i系统，针对广大用户的实际情况，本文简要叙述这两种系统的连接及调试，掌握了这两种系统，其它FANUC系统的调试则迎刃而解。
1．调机步骤：⑴．接线：按照设计的机床电柜接线图和系统连接说明书（硬件）中（书号：B-61393或B-63503）绘出的接线图仔细接线。
⑵．拔掉CNC系统和伺服（包括主轴）单元的保险，给机床通电。
如无故障，装上保险，给机床和系统通电。
此时，系统会有#401等多种报警。
这是因为系统尚未输入参数，伺服和主轴控制尚未初始化。
⑶．设定参数：①. 系统功能参数（既所谓的保密参数）：这些参数是订货时用户选择的功能，系统出厂时FANUC已经设好，0C和0i不必设。
但是，0D（0TD和0MD）系统，须根据实际机床功能设定#932--#935的参数位。
机床出厂时系统功能参数表必须交给机床用户。
②. 进给伺服初始化：将各进给轴使用的电机的控制参数调入RAM区，并根据丝杠螺距和电机与丝杠间的变速比配置CMR和DMR。
方法如下：·设参数SVS，使显示器画面显示伺服设定屏（Servo Set）。
0 系统设参数#389/0位=0；0i系统设参数#3111/0位=1。
然后在伺服设定屏上设下列各项：·初始化位置0。
此时，显示器将显示P/S 000报警，其意义是要求系统关机，重新启动。
但不要马上关机，因为其它参数尚未设入。
应返回设定屏继续操作。
·指定电机代码（ID）。
根据被设定轴实际使用的电机型号在“伺服电机参数说明书（B—65150）”中查出其代码，设在该项内。
·AMR设0。
·设定指令倍比CMR。
CMR=命令当量/位置检测当量。
通常设为1。
但该项要求设其值的1倍，所以设为2。
·设定柔性变速比（N/M）。
根据滚珠丝杠螺距和电机与丝杠间的降速比设定该值。
加工中心工作原理
加工中心工作原理
加工中心是一种高精密加工设备，它利用先进的控制系统和多轴工作台来完成各种复杂零件的加工任务。
其工作原理主要包括以下几个方面：
1. 控制系统：加工中心采用计算机数控系统（CNC）进行控
制和指令传递。
操作人员通过输入加工程序和参数，然后由计算机对这些指令进行解释和执行，最终实现机床的自动化操作。
2. 工作台：加工中心通常配备多轴工作台，这些工作台可按照不同的角度和方向进行平移、旋转和倾斜等运动。
通过精确的控制，工作台能够使刀具在不同的方向上进行加工，从而实现多轴联动加工。
3. 刀具系统：加工中心配备多个刀具，这些刀具通过刀库、换刀器等设备进行管理和切换。
根据加工需求，计算机会控制刀具的选择和位置，并通过自动换刀系统将合适的刀具装配到主轴上，从而实现不同形状和尺寸零件的加工。
4. 主轴系统：加工中心的主轴是完成切削操作的核心部件，它通过电机驱动旋转刀具。
根据加工程序的指令，计算机会控制主轴的转速和进给量，以确保切削过程的准确性和稳定性。
5. 冷却系统：加工中心在加工过程中会产生大量热量，为了保证机床和刀具的工作温度适宜，通常会配置冷却系统。
冷却系统可以将冷却液通过喷淋或者直接注入切削区域，起到冷却和润滑的作用，有效提高加工质量和刀具寿命。
综上所述，加工中心通过控制系统、工作台、刀具系统、主轴系统和冷却系统等部件的协同作用，实现了对工件进行高精度、多功能的加工，大大提高了生产效率和产品质量。
cnc规范管理制度
cnc规范管理制度第一章总则第一条为规范CNC（Computer Numerical Control，计算机数控）系统管理，提高生产效率和质量，保障设备和操作人员安全，制定本制度。
第二条本制度适用于公司内所有采用CNC技术的设备，涉及到CNC系统的管理、维护、运行和操作等相关工作。
第三条公司内设备部门负责CNC系统的管理工作，由专门负责CNC系统的管理人员负责实施。
第四条所有使用CNC设备的操作人员必须接受相关培训，合格后方可上岗操作，未经培训不得擅自操作设备。
第五条操作人员必须按照相关规范和操作流程进行作业，不得随意更改程序和参数，确保生产过程稳定和安全。
第六条操作人员在操作设备时，必须穿着工作服和安全帽，严禁擅自解除安全防护措施或改变设备的运行状态。
第七条禁止在运行中的设备周围乱放杂物，必须保持设备周围的通道通畅，确保操作和紧急情况的处理。
第八条操作人员发现设备异常情况时，应及时报告相关负责人员，暂停作业并进行相关检修或维护工作。
第九条设备部门负责制定设备的例行维护计划，并按照计划进行维护和保养，确保设备长期稳定的运行。
第十条相关人员应定期对CNC系统进行性能检测，确保设备在最佳状态下运行，提高设备的使用寿命和性能。
第十一条一些关键的设备参数和程序应定期备份和存档，以防数据丢失造成生产中断和损失。
第十二条在CNC系统运行中，必须严格遵守相关规范和操作流程，不得私自修改参数和程序。
第十三条禁止私自接入外部设备或程序调试CNC系统，必须由专业人员进行调试和维护。
第十四条对于设备的维修和维护，必须由经过培训和考核的专业维修人员进行，确保维修质量和设备安全。
第十五条对于未经授权人员擅自操作设备或设备损坏造成的损失，将根据公司规定进行处罚。
第十六条对于CNC系统的改进和更新，必须经过相关部门的评估和审批，确保新系统能够满足生产需求。
第十七条对于CNC设备的报废和更新，必须经过相关部门的评估和决策，确保新设备的性能和质量。