数控技术（第4版）课件：计算机数控装置.pptx

计算机数控装置;CNC系统

从自动控制的角度来看，CNC系统是一种位置（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。

从外部特征来看，CNC系统是由硬件（通用硬件和专用硬件）和软件（专用）两大部分组成的。;第一节概述;机床数控;;第一节概述;第一节概述;第一节概述;CNC系统平台;通过各种输入方式，接受机床加工零件的各种数据信息，经过CNC装置译码，再进行计算机的处理、运算，然后将各个坐标轴的分量送到各控制轴的驱动电路，经过转换、放大去驱动伺服电动机，带动各轴运动。并进行实时位置反馈控制，使各个坐标轴能精确地走到所要求的位置。;;;;;;;;;;;;第二节CNC装置硬件结构;第二节CNC装置硬件结构;第二节CNC装置硬件结构;第二节CNC装置硬件结构;第二节CNC装置硬件结构;;;;;;;第二节CNC装置硬件结构;第二节CNC装置硬件结构;第二节CNC装置硬件结构;第二节CNC装置硬件结构;;第二节CNC装置硬件结构;第二节CNC装置硬件结构;第二节CNC装置硬件结构;第二节CNC装置硬件结构;第二节CNC装置硬件结构;第二节CNC装置硬件结构;第二节CNC装置硬件结构;1.辅助M功能

PLC完成的M功能是很广泛的。根据不同的M代码，可控制主轴的正反转及停止，主轴齿轮箱的变速，冷却液的开、关、卡盘的夹紧和松开，以及自动换刀装置机械手取刀、归刀等运动。;2.主轴S功能

S用来指定主轴转速。CNC装置将S代码送入PLC，经过电平转换(独立型PLC)、译码、数据转换、限位控制和D/A变换，最后输给主轴电机伺服系统。其中限位控制是当S代码对应的转速大于规定的最高转速时，限定最高转速，当S代码对应的转速小于规定的最低转速时，限定最低转速，

为了提高主轴转速的稳定性，增大转矩、调整转速范围，还可增加1～2级机械变速档。通过PLC的M代码功能实现。;3.刀具T功能

数控系统通过PLC可管理刀库，进行刀具自动交换。处理的信息包括选刀方式，刀具累计使用的次数，刀具剩余寿命和刀具刃磨次数等。;PLC、CNC、机床间的信息交换;第三节CNC装置软件结构;第三节CNC装置软件结构;第三节CNC装置软件结构;;;;资源分时共享（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。

资源分时共享——在规定的时间长度（时间片）内，根据各任务实时性的要求，规定它们占用CPU的时间，使它们分时共享系统的资源。

技术关键：

其一：各任务的优先级分配问题。

其二：各任务占用CPU的时间长度，即时间片的分配问题。

;;各任务占用CPU时间示意图;资源分时共享技术的特征;流水处理技术的涵义;流水处理技术的涵义;并发处理和流水处理（对多资源的系统）;第三节CNC装置软件结构;2.实时中断处理;第三节CNC装置软件结构;第三节CNC装置软件结构;第四节CNC装置的数据预处理;零件程序的输入包括两方面的内容:

1）从阅读机、键盘输入到零件程序存储器。

2）从零件程序存储器将零件程序的程序段送入缓冲器（缓冲存储区）。;一、零件程序的输入;一、零件程序的输入;二、译码;二、译码;二、译码;二、译码;第四节CNC装置的数据预处理;第四节CNC装置的数据预处理;第四节CNC装置的数据预处理;第四节CNC装置的数据预处理;第四节CNC装置的数据预处理;第四节CNC装置的数据预处理;第四节CNC装置的数据预处理;第四节CNC装置的数据预处理;第四节CNC装置的数据预处理;第四节CNC装置的数据预处理;第四节CNC装置的数据预处理;第四节CNC装置的数据预处理;第四节CNC装置的数据预处理;第四节CNC装置的数据预处理;第四节CNC装置的数据预处理;第四节CNC装置的数据预处理;第四节CNC装置的数据预处理;四、实时处理前的其它预计算;2.程编方式转换