数控系统练习题合集
数控系统练习题汇总
一、填空题：
1.机床数控技术由、和组成。
2.数控机床按功能水平进行分类有、、。
3.数控机床按运动控制方式分类有、、。
4.数控机床按伺服系统类型分类有、、。
5.数控机床按工艺方法分类有、、。
6.数控系统由输入/输出装置、、、、
系以及检测装置等组成。
7.外围技术主要包括、、。
8.标准规定，在加工过程中无论是刀具移动，工件静止，还是工件移动，刀具
静止，一般都假定工件相对静止不动，而刀具在移动，并同时规定作为坐标轴的正方向。
9.在铣削加工中顺铣和逆铣得到的表面质量是不同的。通常采用粗加工、
精加工的走刀方向，以利于提高工件的表面质量。
10.确定数控机床坐标轴时，一般先定轴，再定轴，最后定轴。
11.刀具长度正补偿指令是，负补偿指令是，取消补偿指令是。
12.数控机床每次接通上电后在运行前首先应做的是。
13.在数控编程时，使用指令后，就可以按工件的轮廓尺寸进行编程，而
不需按照刀具的中心线运动轨迹来编程。
14.切削用量包括、以及。
15.数控车床机床原点定义为：主轴旋转中心线与车床端面的交点
16.直径方向按绝对坐标编程时常以__ _表示，按增量坐标编程时，以_ _
表示。
17.数控铣床数控系统一般都具有和。
18.宏程序编程的变量一般分为、、和。
19.宏程序调用方式主要有和。
20.自动编程方法主要有和。
21.加工仿真方法主要有和。
https://www.wendangku.net/doc/f813247811.html,C系统从自动控制角度来看，其是一种控制系统，其本质上是以
多执行部件的为控制对象并使其协调运动的自动控制系统。
https://www.wendangku.net/doc/f813247811.html,C装置的硬件结构按其中含有的CPU的多少可以分为和。
24.单微处理器数控装置以一个CPU为核心，CPU通过总线与存储器和各种接口
相连接，采取、的工作方式来完成数控加工各个任务。
25.多微处理器结构形式可分为：、、等。
26.开放式数控系统具有、、、等特点。
27.DSP数字信号处理器因采用了，处理速度快，运算能力强，方便用户
设计和调试。
https://www.wendangku.net/doc/f813247811.html,C系统的速度控制是通过控制步进电机的输出来实现速度控制的。
https://www.wendangku.net/doc/f813247811.html,C系统软件具有与的特点。
30.数控装置中完成插补运算工作的插补器分
为、、。
31.主要插补算法有、。
32.基准脉冲插补法有：、。
33.数据采样插补法有：、。
34.软件插补和硬件插补的原理相同，其作用都是根据给定的信息进行计算，在
计算的过程中不断向各坐标轴发出相互协调的，使数控机床按指定的运动。
35.数据采样插补的特点是插补运算分两步进行。第一步进行，第二步进
行。
36.逐点比较法是以折线逼近直线或圆弧曲线，它与给定的直线或圆弧之间的最
大误差不超过一个。
37.DDA直线插补的物理意义是使动点的方向前进，这种方法同样适
用于DDA圆弧插补
38.光栅传感器的信号处理方式可分为和，它们的特征是用输
出感应电动势的相位或幅值来进行处理。
39.直线式感应同步器的定尺和测定尺由基板、绝缘层和构成
40.检测装置的信号转换原理有、、（）
等。
41.旋转变压器是一种输出电压与成连续函数关系的感应式微电机，主
泛用于半闭环控制的数控机床。
42.n位二进制编码盘最小分辨角为。
43.某步进电机采用三相6拍的工作方式，转子上共有40个齿，此电机的通电系
数K为，步距角α为。
44.数控机床的伺服系统是以机床移动部件（如工作台，主轴或刀架）的和速
度作为控制量的自动控制系统。
45.在直流伺服系统中，常用的调整系统除了晶闸管（SCR）直流调整系统外，
还有等系统
46.数控机床采用电主轴的缺点是:电机运转产生的振动和热量将直接影响到主
轴，因此，主轴组件的、是内装式主轴电机的关键问题。
47.常用的双螺母消除轴向间隙的结构形式：、、。
48.分布式数字控制技术简称DNC，其发展过程为：由，，发展
为。
49.DNC系统由：、、、和基
本组成。
50.DNC系统的主要功能为：；；；。
51.DNC系统的发展趋势：1）；以太网络和现场总线方式；2）无
线通信技术；3）。
二、判断题：
1.顺时针圆弧插补（G02）和逆时针圆弧插补（G03）的判别方向是：沿着不在
圆弧平面内的坐标轴负方向向正方向看去，顺时针方向为G02，逆时针方向为G03。（）
2.G代码可以分为模态G代码和非模态G代码。（）
3.G00、G01指令都能使机床坐标轴准确到位，因此它们都是插补指令。（）
4.圆弧插补用半径编程时，当圆弧所对应的圆心角大于180o时半径取负值。（）
5.不同的数控机床可能选用不同的数控系统，但数控加工程序指令都是相同。
（）
6.上旋转变压器按输出电压与转子转角之间的函数关系可以分为线性旋转变压
器、比例式旋转变压器（）
7.感应同步器是一种应用电磁感应原理把位移量转换成模拟量的传感器（）
8.物理光栅和计量光栅都是利用光的衍射原理，来进行光谱分析和数控机床闭
环检测系统。（）
9.在磁栅和磁头之间没有相对运动时，静态磁头是没有信号输出的。（）
10.编码器采用格雷码盘是为了尽可能消除误差。（）
11.闭环数控机床的加工精度在很大程度上是由位置检测装置的精度决定的。（）
12.步进电机的最大静态转矩是电机承载能力的重要指标，最大静态转矩越大，
电机带负载的能力越高.（）
13.环形分配器的主要功能是将数控装置送来的一串指令脉冲，按步进电机所要
求的通电顺序分配给驱动电源的各相输入端，以控制励磁绕组的通断，实现步进电机的运行及转向。（）
14.直流伺服电机在输入的电枢电压保持不变时，电机的转速随电磁转矩的变化
而变化。（）
15.直线电机不需要转换装置就可以直接产生直线运动的推力，因而系统效率高。
（）
16..DNC系统实施分级控制，CNC计算机直接控制数控机床并与DNC系统主机进
行信息交互。（）
17.多级DNC结构中，下一级机床控制单元接受上一级的加工指令和控制信息，
不可以向上一级反馈工况信息。（）
三、选择题：
1. 1.数控编程人员在数控编程和加工时使用的坐标系是( )。
A)右手直角笛卡尔坐标系B)机床坐标系
C)工件坐标系D)直角坐标系
2.( )是指机床上一个固定不变的极限点。
A)机床原点B)工件原点C)换刀点D)对刀点
3.在编制加工中心的程序时应正确选择( )的位置，要避免刀具交换时与工件
或夹具产生干涉。
A)对刀点B)工件原点C)参考点D)换刀点
4.数控系统之所以能进行复杂的轮廓加工 是因为它具有( )。
A)位置检测功能B)PLC功能C)插补功能D)自动控制
5.数控机床的旋转轴之一B轴是绕( )直线轴旋转的轴。
A)X轴B)Y轴C)Z轴D)W轴
6.G00指令与下列的( ) 指令不是同一组的。
A) G01 B) G02 C)G03 D)G04
7.数控机床有不同的运动形式，需要考虑工件与刀具相对运动关系及坐标方向，
编写程序时，采用( )的原则编写程序。
A)刀具固定不动，工件移动
B)铣削加工刀具固定不动，工件移动；车削加工刀具移动，工件不动
C)分析机床运动关系后再根据实际情况
D)工件固定不动，刀具移动
8.G91 G00 X30.0 Y-20.0表示（）。
A)刀具按进给速度移至机床坐标系X=30 mm , Y=-20 mm 点
B)刀具快速移至机床坐标系X=30 mm , Y=-20 mm点
C)刀具快速向X正方向移动30mm,Y负方向移动20 mm
D)编程错误
9.数控车床指令中G94表示（）
A.单一形状圆柱或圆锥切削循环指令
B.端面切削循环指令
C.螺纹切削循环指令
D.多重复合循环指令
10.加工中心编程中，孔加工固定循环的撤销有指令（）完成。
A)G80 B)G81C)G82 D)G83
11.G04在车削加工中表示（）。
A)快速定位指令B)插补指令C)进给模式指令D)暂停指令
12.数控车床上常用四位数字表示刀具功能，如：T0101，则下列说法正确的是
（）。
A)前两位01表示刀具号
B)后两位01表示刀具号
C)前两位01表示刀具补偿号
D)以上都错了
13.下列不属于数控系统的好展趋势的是（）
A)单通道控制B)高精度加工C)高速加工D)丰富的显示功能
14.PLC可编程控制器不包括以下哪一项（）
A) 输入部分B) 存储器C) 显示屏D) 编程器
15.关于PLC可编程控制器，下列描述错误的是（）
A)在输入采样阶段，处部的输入信号被写到输入映像寄存器中
B)输出锁存器中的数据由上一个刷新时间输出映像寄存器的状态决定
C)在输入采样阶段结束后，输入映像寄存器的内容可以改变
D)对输出继电器的扫描结果，先将其写入元件映像寄存器中的输出映像寄存
器中
16.一般而言，数据采样的插补周期T必须（）插补运算时间。
A)大于B)小于C)等于D) 不确定
17.DDA插补法中起始坐标O（0,0），终点坐标（8，6）取N=5，则累加次数为
（）。
A )6 B) 8 C )32 D )14
18.下图为旋转变压器的结构，其中5为（）
A)电刷B)定子C)转子D)转轴
19.大量程的编码器通常采用 ( )。
A)增量编码器B)接触式编码器C)电池式编码器D)LC编码器
20.正常情况下步进电机的转速取决于（）
A)指令脉冲的频率B)绕组的通电方式C)负载大小D)绕组的电流
21.下面关于数控机床对伺服系统的要求错误的是（）
A)高精度B) 稳定性好C)高速大转矩D) 响应速度快
22.数控机床进给驱动系统中多数采用永磁式交流同步电机，其优势不包括
（）
A) 与磁带式同步电机相比，效率高
B)反应式同步电机存在功率因数差的缺点
C)与异步交流伺服电机相比，效率高，体积小
D) 体积大、启动性能欠佳
23.下列那一项不是直流电机的缺点（）
A)电刷和换向有磨损，有时会产生火花；
B)换向器由多种材料制成，制作工艺复杂；
C)电机最高速度受限制；
D)结构简单，成本较低
24.数控机床对于导轨有着更高的要求，以下说法正确的有（ C ）
A)低速进给时不振动
B)高速进给时不爬行
C)能在重载下长期连续工作
D)以上全是
25.丝杆螺母副按丝杠与螺母的摩擦性质可以分为三种，其中主要应用于高精度数控机床、重型机床的是（C）
A)滑动丝杠螺母副；
B)滚珠丝杠螺母副；
C)静压丝杠螺母副；
D)以上都是
四、简答题：
1.简述数控加工工艺的特点。
答：（1）；
（2）；
（3）；
（4）；
（5）。
2.简要叙述对刀点选择的原则。
答：（1）；
（2）；
（3）；
（4）。
3.数控机床加工程序的编制方法有哪些？它们分别适用什么场合？
答：（1）。
（2）
。
4.什么是加工中心？加工中心分为哪几类？
答：
。
5.如何实现最短的空行程路线和最短的切削路线？
答：（1）；
（2）；
（3）；
（4）；
（5）。
6.简述CNC系统的工作过程。
答：
7.对比单微处理器结构和多微处理器结构的特点。
答:
8.插补周期T＞插补运算时间，为什么？
答：
9.何谓插补？常用的插补算法有几种？
答：
。
10.DDA直线插补误差＜1个脉冲当量，但圆弧插补误差可能＞1个脉冲当量，
为什么？
答：
。
11.简述数控机床对检测装置的主要求
答：
12.数控机床机械结构的主要特点：
答：（1)结构简单、操作方便、自动化程度高；
（2)广泛采用高效、无间隙传动装置；
（3)具有适应无人化、柔性化加工的特殊部件；
（4)对机械结构、零部件要求高（刚度、功率、精度……）
13.提高静刚度的措施：
答：
14.提高动刚度的措施：
答：
15.简述什么是柔性DNC系统？
答：DNC系统不仅用计算机来管理、调度和控制多台数控机床，而且还与CAD/CAPP/CAM 、物料输送和存贮、生产计划与控制相结合，形成了柔性分布式数字控制（Flexible Distributed Numerical Control：FDNC ）系统。
16.列举DNC系统在车间应用中的优点
答：(1) 消除程序读入装置维护所需费用；
(2) 减少数据输入错误；
(3) 简化NC程序管理；
(4) 降低或消除越堆越多的纸带库存；
(5) 便于生产管理；
(6) 增加加工系统的柔性。
五、计算题：
1.如图所示轮廓加工工件各孔已加工完，各边都留有5mm的铣削留量。铣削时
以其底面和2-Φ10的孔定位，从Φ60mm孔对工件进行压紧，按要求编写外
形铣削加工的加工程序。
（1）编程时，工件坐标系原点定在工件左下角A点，计算出图中A、B、C、
D、E、F、G、H基点坐标值；
（2）列出所选用刀具，编制出加工程序。
答案：
1、A(0，0) B(0,40) C(30,70) D(43.54，70) E(102，64) F(150，
40) G(170，40) H(170，0)
2、选择Φ10mm立铣刀
参考程序如下：
%0001
N10 G54 G90 G41 G00 X-20 Y-10 Z-10 D01 M03 S500
N20 G01 X0 F150
N30 Y40.0
N40 X30.0 Y70.0
N50 X43.54
N60 G02 X102.0 Y64.0 I26.46 J-30.0
N70 G03 X150.0 Y40.0 I48.0 J36.0
N80 G01 X170.0
N90 Y0
N100 X-20
N110 G00 G40 X0 Y0 Z100.0 M09
N120 M05
N130 M30
2.设加工第一象限直线，起点为坐标原点O（0，0），终点A（6,9），用逐点比
较法对其进行插补，并画出插补轨迹。
答：
偏差判断进给方向新偏差计算终点判别
3.第一象限逆时针圆弧AB，起点A(7,0),终点为B（0，7）.试对此圆弧进行
插补，并画出插补轨迹图。
解：
偏差判断进给方向新偏差计算坐标计算终点判别
开放式数控系统的现状与发展
开放式数控系统的现状与发展自从世界上第一台数控机床于1958年在美国麻省工学院(MIT)出现以来的几十年的时间内，数控系统一直沿着传统的闭式结构向前发展。对用户来说,这种闭式数控系统只是一个被定义了输入和输出的黑匣子，其内部细节是不可知的。这种数控系统最大缺点在于，无论是制造商还是终端用户，在原来基础上很难或几乎不可能再加入新的控制策略方案和扩展新功能。随着计算机在制造过程中的广泛应用，改善制造过程性能的需求越来越强烈，这种封闭式结构的局限性也越来越明显。为适应不断发展的现代技术和生产需求，未来的数控系统必须能够被用户重新配置、修改、扩充和改装，并允许模块化地集成传感器、加工过程的监视与控制系统，以及网络通信和远程诊断等，而不必重新设计硬件和软件。 开放式数控系统的概念和特征 技术的发展，特别是汽车工业的推动，20世纪90年代开始，各发达国家争先开发开放式数控系统，并把它提高到国家战略计划的高度。开放式数控系统是计算机软、硬件技术、信息技术、控制技术融入数控技术的产物。根据IEEE 的定义，开放式数控系统为：一个开放式系统应能使各种应用系统有效地运行于不同供应商提供的平台上，具有与其他应用系统相互操作及用户交换的特点。根据IEEE的定义，开放式数控系统的特征可以概括为： (1)开放性 (2)移植性 (3)扩展性 (4)网络化 开放式数控系统的体系结构 从IEEE的定义可以看出，一个开放式的数控系统，首先应具备系统功能模块化的参考结构，并具有定义了标准协议的通信系统，使得各个功能模块能通过API来相互交换信息并相互操作。同时，系统还应具备一个实时的配置系统，使得各个功能模块无论在运行开始还是之间都能够被灵活的配置。欧盟的OSACA 开放式体系结构的制定正符合这种要求。现介绍如下： 1.OSACA的体系结构
开放式数控系统介绍
开放式数控系统概述 １.传统的数控系统存在的问题 标准的软件化、开放式控制器是真正的下一代控制器。传统的数控系统采用专用计算机系统,软硬件对用户都是封闭的,主要存在以下问题: （１）由于传统数控系统的封闭性,各数控系统生产厂家的产品软硬件不兼容，使得用户投资安全性受到威胁,购买成本和产品生命周期内的使用成本高。同时专用控制器的软硬件的主流技术远远地落后于PC的技术，系统无法“借用”日新月异的ＰC技术而升级。 （２）系统功能固定，不能充分反映机床制造厂的生产经验,不具备某些机床或工艺特征需要的性能，用户无法对系统进行重新定义和扩展,也很难满足最终用户的特殊要求。作为机床生产厂希望生产的数控机床有自己的特色以区别于竞争对手的产品，以利于在激烈的市场竞争中占有一席之地，而传统的数控系统是做不到的。 (3）传统数控系统缺乏统一有效和高速的通道与其他控制设备和网络设备进行互连，信息被锁在“黑匣子”中，每一台设备都成为自动化的“孤岛”,对企业的网络化和信息化发展是一个障碍。 (4）传统数控系统人机界面不灵活,系统的培训和维护费用昂贵。许多厂家花巨资购买高档数控设备,面对几本甚至十几本沉甸甸的技术资料不知从何下手。由于缺乏使用和维护知识,购买的设备不能充分发挥其作用。一旦出现故障，面对“黑匣子” 无从下手,维修费用十分昂贵。有的设备由于不能正确使用以致于长期处于瘫痪状态,花巨资购买的设备非但不能发挥作用反而成了企业的沉重包袱。 在计算机技术飞速发展的今天,商业和办公自动化的软硬件系统开放性已经非常好，如果计算机的任何软硬件出了故障，都可以很快从市场买到它并加以解决，而这在传统封闭式数控系统中是作不到的。为克服传统数控系统的缺点，数控系统正朝着开放式数控系统的方向
数控车床使用说明书
Y C K-6032/6036数控车床使用维修说明书
目录 前言 .......................................... 错误!未定义书签。第一章机床特点及性能参数. (2) 1.1机床特点 (2) 4.1 准备工作 4.2 上电试运行 (8) 第五章主轴系统 (9) 5.1 简介 (9) 5.2 主轴系统的机构及调整 (10)
5.2.1 皮带张紧 (10) 5.2.2 主轴调整 (11) 5.3 动力卡盘 (11) 第六章刀架系统 (11) 第十一章机床电气系统 (14) 11.1主要设备简要 (15) 11.2 操作过程： (15) 11.3 安全保护装置： (15)
11.4 维修： (15) 第十二章维护、保养及故障排除 (18)
前言 欢迎您购买我厂产品，成为我厂的用户。 本说明所描述的是您选用的我厂YCK-6032/6036标准型全功能数控车床。该车床结构紧凑，自动化程度高，是一种经济型自动化加工设备，主要用于批量加工各种轴类、套类及盘类零件的外圆、内孔、切槽，尤其适用轴承行业轴承套圈等多工序零件加工。
第一章机床特点及性能参数 1.1机床特点 YCK-6032/6036全功能数控车床是顺应市场要求向用户推荐的优秀产品，该机性能优异，各项指标均达国际水平，具有较高的性价比，可替代同类进口产品。 YCK-6032/6036整机布局紧凑合理，其高转速、高精度和高刚性，为用户在使用中提 本机标准配置为排刀架，刚性好，可靠性高，故障率低，重复定位精度为 0.007mm，相邻刀位移动时间为0.3秒，车、镗、钻、扩、铰等工具可同时安装使用。 另外，本机可选配八工位、十工位、十二工位液压转盘刀塔。 本机进给系统全部由伺服电机（可选配步进电机）直连驱动，刚性、动态特性好，系统的最小设定单位为0.001mm，快速移动速度为X轴15m/min，Z轴15m/min，
数控机床工作原理及组成
数控机床工作原理及组成 1．1．1 数控机床工作原理 数控机床是采用了数控技术的机床，它是用数字信号控制机床运动及其加工过程。具体地说，将刀具移动轨迹等加工信息用数字化的代码记录在程序介质上，然后输入数控系统，经过译码、运算，发出指令，自动控制机床上的刀具与工件之间的相对运动，从而加工出形状、尺寸与精度符合要求的零件，这种机床即为数控机床。 1．1．2 数控机床的种类 由于数控系统的强大功能，使数控机床种类繁多．其按用途可分为如下三类。 ①金属切削类数控机床。金属切削类数控机床包括数控车床、数控铣床、数控磨床、数控钻床、数控镗床、加工中心等。 ②金属成形类数控机床。金属成形类数控机床有数控折弯机、数控弯管机、数控冲床和数控压力机等。 ③数控特种加工机床。数控特种加工机床包括数控线切割机床、数控电火花加工机床、数控激光加工机床，数控淬火机床等。 1．1．3 数控机床的组成 数控机床一般由输入输出设备、数控装置(CNC)、伺服单元、驱动装置(或称执行机构)、可编程控制器(PLC)及电气控制装置、辅助装置、机床本体及测量装置组成。图1—1是数控机床的硬件构成。
(1)输入和输出装置 输入和输出装置是机床数控系统和操作人员进行信息交流、实现人机对话的交互设备． 输入装置的作用是将程序载体上的数控代码变成相应的电脉冲信号，传送并存入数控装置内。目前，数控机床的输入装置有键盘、磁盘驱动器、光电阅读机等，其相应的程序载体 第1页 为磁盘、穿孔纸带。输出装置是显示器，有CRT显示器或彩色液晶显示器两种。输出装置的作用是：数控系统通过显示器为操作人员提供必要的信息。显示的信息可以是正在编辑的程序、坐标值，以及报警信号等。 (2)数控装置(CNC装置) 数控装置是计算机数控系统的核心，是由硬件和软件两部分组成的。它接受的是输入装置送来的脉冲信号，信号经过数控装置的系统软件或逻辑电路进行编译、运算和逻辑处理后，输出各种信号和指令，控制机床的各个部分，使其进行规定的、有序的动作。这些控制信号中最基本的信号是各坐标轴(即作进给运动的各执行部件)的进给速度、进给方向和位移量指令(送到伺服驱动系统驱动执行部件作进给运动)，还有主轴的变速、换向和启停信号，选择和交换刀具的刀具指令信号，控制切削液、润滑油启停、工件和机床部件松开、夹紧、分度工作和转位的辅助指令信号等。 数控装置主要包括微处理器(CPU)、存储器、局部总线、外围逻辑电路以及与CNC系统其他组成部分联系的接口等。 (3)可编程逻辑控制器(PLC)
数控车床使用说明书
YCK-6032/6036 数控车床使用维修说明书
目录 前言 (1) 第一章机床特点及性能参数 (2) 1.1 机床特点 (2) 第二章机床的吊运与安装 (5) 2.1 开箱 (5) 2.2 机床的吊运 (6) 2.3 机床安装 (7) 2.3.1 场地要求 (7) 2.3.2 电源要求 (7) 第三章机床的水平调整 (8) 第四章机床试运行 (9) 4.1 准备工作 (9) 4.2 上电试运行 (9) 第五章主轴系统 (10) 5.1 简介 (10) 5.2 主轴系统的机构及调整 (11) 5.2.1 皮带张紧 (11) 5.2.2 主轴调整 (12) 5.3 动力卡盘 (12)
第六章刀架系统 (13) 第七章进给系统 (13) 第八章液压系统 (14) 8.1 液压系统原理 (14) 8.2 液压油 (15) 第九章润滑系统 (15) 9.1 移动部件的润滑 (15) 9.2 转动部件润滑 (15) 9.3 润滑油 (16) 第十章机车冷却系统及容屑装置 (17) 第十一章机床电气系统 (18) 11.1 主要设备简要 (18) 11.2 操作过程： (18) 11.3 安全保护装置： (19) 11.4 维修： (19) 第十二章维护、保养及故障排除 (24)
欢迎您购买我厂产品，成为我厂的用户 本说明所描述的是您选用的我厂YCK-6032/6036 标准型全功能数控车床。该车床结构紧凑，自动化程度高，是一种经济型自动化加工设备，主要用于批量加工各种轴类、套类及盘类零件的外圆、内孔、切槽，尤其适用轴承行业轴承套圈等多工序零件加工。该机床采用45 °斜床身，流畅 的排屑性能及精确的重复定位功能，可实现一台设备同时完成多道工序，提高了劳动效率，为工厂节省了人力资源，并且尺寸精度大大提高，一次装料可进行多次循环加工，可实现一人操作，看护多台机床。避免了传统车床自动送料车床的二次加工，使得多工序的产品能够一次性加工完成，实现了大批量多品种高精度零件的自动化生产。
开放式数控系统
开放式数控 现在国际上公认的开放式体系结构应具有四个特点：相互操作性、可移植性、可缩放性、可互换性。 1. 相互操作性（Interoperability） 相互操作性指不同应用程序模块通过标准化的应用程序接口运行于系统平台上，相互之间保持平等的相互操作能力，协调工作。这一特性要求提供标准化的接口、通讯和交互模型。随着制造技术的不断发展，CNC也正朝着信息集成的方向发展。CNC系统不但应能和不同系统彼此互连，实施正确有效的信息互通，同时应在信息互通的基础上，能信息互用，完成应用处理的协同工作，因此要求不同的应用模块能相互操作，协调工作。 2. 可移植性（Portability） 可移植性指不同的应用程序模块可以运行于不同供应商提供的不同的系统平台之上。可移植性应用于CNC系统，其目的是为了解决软件公用问题。要使系统提供可移植特性，基本要求是设备无关性，即 通过统一的应用程序接口，完成对设备的控制 要求各部件具有统一的数据格式、行为模型、通讯方式和交互机制 具备可移植特性的系统，可使用户具有更大的软件选择余地，通过选购适应多种系统的软件，费用可以显著降低 在应用软件的开发过程中，重复投入费用也可降低。 可移植性也包括对用户的适应性，要求CNC系统具有统一风格的交互界面，使用户适应一种控制器的操作，即可适应一类控制器的操作，而无需对该控制器的使用重新进行费时费力的培训。 3. 可缩放性（Scalability） 可缩放性指增添和减少系统的功能仅仅表现为特定模块单元的装载与卸载。不是所有的场合都需要CNC系统具备复杂且完善的数控功能，在这种情况下，厂家没有必要购买不适于加工产品的复杂数控系统。因为可缩放性使得CNC系统的功能和规模变得极其灵活，既可以增加配件或软件以构成功能更加强大的系统，也可以裁减其功能来适应简单加工场合。同时，同一软件既可以在该系统的低档硬件配置上运行，也可以在该系统的高档硬件配置上应用。可缩放性使得用户可以灵活改变CNC系统的应用场合，一台控制器可以使用于多种类加工设备的控制上。 4. 相互替代性（Interchangeability） 相互替代性指不同性能和不同功能的单元可以相互替代。而不影响系统的协调运行。有了相互替代性，构成开放体系结构的数控系统就不受唯一供应商所控制，也无需为此付出昂贵的版权使用费。相反，只需支付合理的或较少的费用，即可获得系统的各组成部件，并且可以有多个来源。
车床数控系统 使用手册21
21 称程序零点。） 回程序零点：Z轴回程序参考点仅手动斜杠自动工作方式下有效。 回机床零点：X轴回机床参考点仅手动工作方 式下有效（本使用手册中，机床参考点又称机 床零点）。 回机床零点：Z轴回机床参考点仅手动工作方 式下有效。 空运行：空运行键在自动工作方式下选择空运 行方式，执行指令时，M、S、T是否有效由 参数设置（位参数P401-d7），退出空运行 状态以后，系统各轴的坐标自动恢复到空运行 之前的坐标值。 单段：单段/连续键在自动工作方式下选择单 段/连续的运行方式；在其他工作方式下，为 hp功能。 3.3.4 循环起动键及循环暂停键（进给保持 键） 在自动工作方式下，启动程序运行，及在运行 过程中暂停程序运行，各键符号含义如下： 循环起动：循环起动键在自动工作方式下，启
动程序，开始自动运行；在手动工作方式下，移动坐标轴。 循环暂停：循环暂停键（进给保持键）在手动或自动工作方式下，表示暂停运行；在其它工作方式下，为hp功能。 注意：有的键的右上角标有“hp”（help帮助），共7个帮助键hp0~hp6；在不同的工 作方式下，当主键无效时，hp有效。 3.3.5 手动轴控制键 在手动工作方式下，手动控制键符号含义如下： -X在手动工作方式下，X轴向负方向运动。 +X在手动工作方式下，X轴向正方向运动。-Z/-Y在手动工作方式下，Z轴向负方向运 动。 +Z/+Y在手动工作方式下，Z轴向正方向运动。 快速/进给：快速/进给键在手动工作方式下，进行快速移动速度与进给速度的相互切换。 步长调整在手动工作方式下，单步/手脉步长选择；在其它工作方式下，为hp功能。 手脉在手动工作方式下，手脉控制选择及轴
数控系统的国内外发展及应用现状69465
数控技术大作业题目数控系统的国内外发展及应用现状 专业 学号 学生 指导教师 提交日期2012年5月21日
摘要 数控系统是一种利用数字信号对执行机构的位移、速度、加速度和动作顺序等实现自动控制的控制系统。数控系统已经实现纳米插补与控制技术，并广泛地运用机器人、智能化加工技术和CAD/CAM技术，数控系统本身也从封闭转向开放式，并朝着高速、高精度化、网络化、环保化的方向发展。 关键词：数控系统开放式研究现状发展趋势
目录 一、国外数控系统现状 (4) 1.美国A- B 公司 (4) 2.日本FANUC公司 (5) 3.德国SIEMENS公司 (6) 二、国内数控系统现状 (7) 1.华中数控 (7) 2.广州数控 (9) 3.北京航天数控 (9) 三、国内外数控系统比较 (10) 四、结论 (10) 参考文献 (11)
数控系统是一种利用数字信号对执行机构的位移、速度、加速度和动作顺序等实现自动控制的控制系统。从1952 年美国麻省理工学院研制出第1 台实验性数控系统，到现在已走过了半个世纪。数控系统也由第一代电子管的硬联接数控发展到第五代MPCNC的软联接数控。 数控系统已经实现纳米插补与控制技术，并广泛地运用机器人、智能化加工技术和CAD/CAM技术，数控系统本身也从封闭转向开放式，并朝着高速、高精度化、网络化、环保化的方向发展。 一、国外数控系统现状 国外数控系统发展总体趋势如下：1.新一代数控系统向OG化和开放式体系结构方向发 展。2.驱动装置向交流、数字化方向发展。3.增强通信功能，向网络化发展。4.数控系统在控制性能上向智能化发展。 在国际市场，德国、美国、日本等几个国家基本掌控了中高档数控系统。国外的主要数控系统制造商有西门子（Siemens）、发那克（FANUC）、三菱电机（Mitsubishi Electric）、海德汉（HEIDENHAIN）、博世力士乐（Bosch Rexroth）、日本大隈（Okuma）等。下面对几个主要系统进行功能介绍与应用分析。 1.美国A- B 公司 美国Allen-Bradley(简称A-B公司)，在首先推出CNC系统7300系统后，80年代又开发出8200，8400，8600系列。 其中A-B8600系列是适用于各种加工设备的柔性CNC系统，通过软硬件的不同配置可派生出四个类型和三种不同档次的产品。四种类型是8600T/车床，8600TC/车床和车削中心，8600MC/铣床和加工中心，8600CP通用型（可用于机器人等）；三种不同档次是8605,8610-10,8650-20。下面对8650-20进行详细介绍 ●8600系统为多主式, 主从结构的多微处理器CNC装置，主系统微处理器有两种规格，即标准（CPU用8086/处理器用8087）和高速(CPU用80286/处理器用8028)的两种，轴控制的CPU为8086，高速数据通道n 模块用CPU为80186。 ●系统的轴控制功能最多具有17个轴控制能力，即一个主轴控制，16个伺服轴控制，其中8个点到点的轴，8个插补轴，16个伺服轴中有10个轴可联动(其中8个插补轴，2个点到点轴)。 ●带有直线和旋转运动及圆弧插补，可在任何平面上作圆弧插补，在轮廓加工中，可自动控制进给率，自动补偿反向误差，可进行软件行程限位、刀具补偿和刀具寿命管理等。 ●反馈装置可以编码器、旋转变压器或同步感应器来实现反馈，具有所有模式的自动加减速控制。 ●CRT有显示字符和图形的功能，根据定义可对存储装置的目录显示、零件程序及输人的原始偏置值显示、毛坯余量显示，不仅可以用图形显示程序，还可用图形显示输人、输出信号的状态。
数控系统说明
售后人员培训资料 一．数控系统 1.蓝讯数控系统 武汉蓝讯蓝屏系统 该系统为蓝讯第一代数控切割机系统，目前已经停产。但是目前任有大量该种设备在工作中。 此界面为蓝屏系统开机界面，主要有割炬选择开关、按键板、亮度调节按钮、手动（自动）切换按钮、U盘接口。操作方法与彩屏系统类似。所用电路板与彩屏系统几乎一样，区别只在主板和屏幕。其与彩屏系统的区别主要有以下几点： 1.屏幕为蓝屏，带有亮度调节，需要通过电位器才能显示字体，亮度调节 可以调节屏幕亮度。屏幕为逆变器输出AC1000V左右供电，需要逆变器 将DC5V转换为AC1000V点亮屏幕。彩屏系统则无亮度调节也无逆变器。
2.面板带有工作状态指示灯，如电磁阀工作状态、电机工作状态、等离子 工作状态等等。彩屏系统无。 3.按键板为传统的薄膜式按键，容易磨损。彩屏系统则为水晶式按键，永 不磨损。 主板各接口的定义？
武汉蓝讯彩屏系统 武汉蓝讯8寸彩屏系统是蓝屏系统的升级版，目前全国有数千台设备在工作，也是以后维修和维护的重点之一。 此为蓝讯8寸彩屏系统开机界面。主要分布有割炬选择开关、急停按钮、按键板、8寸彩屏、U盘接口、手动（自动）切换按钮。 在蓝屏系统的基础上彩屏系统的升级和改进主要有一下几点： 1.按键板为水晶按键，永不磨损。 2.屏幕为8寸彩屏，屏幕亮度不需要调节，显示清晰度和稳定性与蓝屏 相比都有提高。屏幕供电为开关电源DC5V直接供电，稳定可靠
蓝讯彩屏系统控制柜内部电路板接线图 按键板 按键作用 复位切割结束；需要中断操作时回到初始界面 确定确认；进入变换界面 增加定长移动时增加长度；切割时增加速度；预热时增加预热时间设置进入切割状态； 自检自检电磁阀和电机 减少定长移动时减少距离；切割时减小速度；预热时减少预热时间读图读取U盘程序； 试火电磁阀打开工作调节火焰 划线/修改切割参数设置界面中让设备划线空走；编程时修改火控参数编程进入编程界面 插入编程时中间插入一行
虚拟数控机床及开放式数控系统的研究
虚拟数控机床及开放式数控系统的研究 随着虚拟现实技术在虚拟制造系统中应用的推广，对虚拟数控机床的研究也越来越多，虚拟数控机床可以提供关键的数据到产品设计的制造性分析过程中。传统的数控机床系统虽然已经可以具备相当的精度，但其实现过程对用户是封闭的，不利于扩展；开放式数控系统应运而生，能够方便扩展数控系统的功能。 标签：虚拟数控；数控机床；开放式数控 1 虚拟数控机床及其关键技术 虚拟数控加工过程可以为产品设计提供重要的数据支持，在节省资源的同时又避免风险。虚拟数控机床技术是虚拟数控加工过程的关键步骤，具有如下特点：（1）良好的结构。虚拟数控机床和现实生活中的机床结构类似，因此在仿真机床的各项功能时不会产生结构或信息的失真。另外，虚拟机床各个模块是隔离的，可以独立地开发和工作。（2）完善的图形和数据接口。图形接口使用户体验虚拟现实的感觉，以图像形式展现机床的各种状态和参数；数据接口提供了和其他软件的交互接口。 虚拟数控机床和客户端组成了服务器/客户端网络结构，作为服务器的虚拟数控机床在接收到客户端的请求后，会调度知识库中的元知识，将客户端的请求分解为一系列的子任务，然后把每个子任务分发给相应的子模块。一般而言，虚拟数控机床系统包括四个子模块：计算模块、拓扑机构、解释器以及几何实体。计算模块完成齐次变换等计算任务，是虚拟制造过程中不可或缺的组成部分；解释器将数控代码翻译为制定机床部件等相关信息，并计算数控机床的响应；几何实体的作用是描述各机械实体的相关信息，从而方便快速建立数控机床几何模型；拓扑结构描述了各几何实体间的关系。 在虚拟数控机床的应用中，其关键技术主要包括机床环境构建、数控加工的建模以及与虚拟对象的拟实工具等。虚拟数控机床技术利用计算机等硬件和相关软件构建虚拟数据加工环境，此环境的组成部分可以囊括：（1）硬件及驱动层。立体眼镜以及实景头盔等是实现虚拟现实技术的硬件支持，为驱动这些硬件设备还需要相应的程序驱动模块，以获取和硬件设备相关的位置、姿势等视觉参数。（2）虚拟数控机床的管理层。此部分主要用于管理虚拟数控机床加工过程中的各种事件，并描述机械物体的形状及特性，一般包括特征数据库和规则库两部分。（3）工具和应用层。提供和CAD/CAM等的接口，并为用户提供人机交互接口和仿真界面。数控加工过程中涉及到的建模一般包括加工条件模型和加工过程两种。 2 虚拟数控机床系统的几何模型 虚拟数控机床的几何模型实质上是装配单元组成的装配体，也就是一个装配模型，一般包括总体结构、装配模型等方面。
开放式数控系统概述
开放式数控系统概述 1.传统的数控系统存在的问题 标准的软件化、开放式控制器是真正的下一代控制器。传统的数控系统采用专用计算机系统，软硬件对用户都是封闭的，主要存在以下问题： （1）由于传统数控系统的封闭性，各数控系统生产厂家的产品软硬件不兼容，使得用户投资安全性受到威胁，购买成本和产品生命周期内的使用成本高。同时专用控制器的软硬件的主流技术远远地落后于PC的技术，系统无法“借用”日新月异的PC技术而升级。 （2）系统功能固定，不能充分反映机床制造厂的生产经验，不具备某些机床或工艺特征需要的性能，用户无法对系统进行重新定义和扩展，也很难满足最终用户的特殊要求。作为机床生产厂希望生产的数控机床有自己的特色以区别于竞争对手的产品，以利于在激烈的市场竞争中占有一席之地，而传统的数控系统是做不到的。 （3）传统数控系统缺乏统一有效和高速的通道与其他控制设备和网络设备进行互连，信息被锁在“黑匣子”中，每一台设备都成为自动化的“孤岛”，对企业的网络化和信息化发展是一个障碍。 （4）传统数控系统人机界面不灵活，系统的培训和维护费用昂贵。许多厂家花巨资购买高档数控设备，面对几本甚至十几本沉甸甸的技术资料不知从何下手。由于缺乏使用和维护知识，购买的设备不能充分发挥其作用。一旦出现故障，面对“黑匣子” 无从下手，维修费用十分昂贵。有的设备由于不能正确使用以致于长期处于瘫痪状态，花巨资购买的设备非但不能发挥作用反而成了企业的沉重包袱。 在计算机技术飞速发展的今天，商业和办公自动化的软硬件系统开放性已经非常好，如果计算机的任何软硬件出了故障，都可以很快从市场买到它并加以解决，而这在传统封闭式数控系统中是作不到的。为克服传统数控系统的缺点，数控系统正朝着开放式数控系统的方向发展。目前其主要形式是基于PC的NC，即在PC的总线上插上具有NC功能的运动控制卡完成实时性要求高的NC内核功能，或者利用NC与PC通讯改善PC的界面和其他功能。这种形式的开放式数控系统在开放性、功能、购买和使用总成本以及人机界面等方面较传统数控有很大的改善，但它还包含有专用硬件、扩展不方便。国内外现阶段开发的开放式数控系统大都是这种结构形式的。这种PC化的NC还有专有化硬件，还不是严格意义上的开放式数控系统。
开放式数控系统的应用举例
开放式数控系统应用举例 本章将通过对NC嵌入PC的典型范例－PMAC运动控制卡及其应用的介绍，使读者对开放式数控系统有一个初步的了解。 开放式数控系统的应用 6.1.1 PMAC开放式运动控制卡 PMAC全称可编程多轴控制器（Programmable Multi-Axis Controller），是美国Delta Tau Data Systems 公司于1990年推出的基于PC机平台的开放式运动控制器。它集运动控制和PLC控制于一体，具有优秀的插补计算、伺服和I/O接口等实时控制能力，最多可控制32轴（Turbo PMAC）。板上的MACRO接口允许将诸多的PMAC卡联成环形网进行控制。它支持多种总线规范（ISA、PCI、VME和STD），同一控制软件可以不同的总线上运行，从而提供了多平台支持特性。PMAC还支持多种电机（如直流伺服电机、交流同步电机、交流异步电机、步进电机，直线电机等）和检测反馈元件（增量编码器、绝对编码器、旋转变压器、线性磁传感器等）。PMAC以Motorola 56000系列 DSP为CPU，板上的存储器用于存放系统控制软件和用户程序、I/O接口和伺服接口用于连接外部输入/输出信号和伺服电机,板上的显示接口允许连接一个2×40的字符液晶显示器。此卡本身就是一个NC系统可以单独使用，也可以插入PC机中，构成开放式控制系统，其硬件结构如图6-1-1所示，表6-1-1为PMAC开放式运动控制器的主要技术性能指标。 图6-1-1 PMAC开放式运动控制卡 表6-1-1 PMAC开放式运动控制器的主要技术性能指标
表6-1-1 开放式运动控制器的主要技术性能指标 6.1.2 KT560-T开放式车床数控系统 T560_T开放式车床数控系统由PMAC-LITE四轴运动控制卡和工业控制计算机组成，它的软件分为上位机（PC）和下位机（PMAC）两部分。上位机主要完成系统的管理功能，如人机界面的实现，加工状态显示，仿真的实现，参数编辑，参数配置，程序文件编辑，端口状态监测和故障的诊断等工作。下位机的软件主要是实现机床的运动控制与信号的逻辑控制。PTALK部分为上位机与下位机的通信模块。其结构如图6-1-2所示。
(完整版)简述数控机床的基本组成部分及其基本功能
简述数控机床的基本组成部分及其基本功能 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。 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）。CNC系统是一种位置控制系统，它是根据输入数据插补出理想的运动轨迹，然后输出到执行部件加工出所需要的零件。因此，数控装置主要由输入、处理和输出三个基本部分构成。而所有这些工作都由计算机的系统程序进行合理地组织，使整个系统协调地进行工作。 3）伺服与测量反馈系统 伺服系统是数控机床的重要组成部分，用于实现数控机床的进给伺服控制和主轴伺服控制。伺服系统的作用是把接受来自数控装置的指令信息，经功率放大、整形处理后，转换成机床执行部件的直线位移或角位移运动。由于伺服系统是数控机床的最后环节，其性能将直接影响数控机床的精度和速度等技术指标，因此，对数控机床的伺服驱动装置，要求具有良好的快速反应性能，准确而灵敏地跟踪数控装置发出的数字指令信号，并能忠实地执行来自数控装置的指令，提高系统的动态跟随特性和静态跟踪精度。 4）机床主体 机床主机是数控机床的主体。它包括床身、底座、立柱、横梁、滑座、工作台、主轴箱、进给机构、刀架及自动换刀装置等机械部件。它是在数控机床上自动地完成各种切削加工的机械部分。 5）数控机床辅助装置 辅助装置是保证充分发挥数控机床功能所必需的配套装置，常用的辅助装置包括：气动、液压装置，排屑装置，冷却、润滑装置，回转工作台和数控分度头，防护，照明等各种辅助装置。
840D数控系统的基本构成
——西门子数控系统调试,编程和维修概要 西门子840D系统的组成 SINUMERIK840D是由数控及驱动单元（CCU或NCU）， MMC,PLC模块三部分组成，由于在集成系统时，总是将 SIMODRIVE611D驱动和数控单元（CCU或NCU）并排放在一起，并用设备总线互相连接，因此在说明时将二者划归一处。 ●人机界面 人机交换界面负责NC数据的输入和显示,它由MMC和OP组成： MMC（Man Machine Communication） 包括：OP（Operation panel）单元， MMC,MCP（Machine Control Panel）三部分。 MMC实际上就是一台计算机，有自己独立的CPU,还可以带硬盘，带软驱；OP单元正是这台计算机的显示器，而西门子MMC的控制软件也在这台计算机中。 1.MMC 我们最常用的MMC有两种： MMCC100.2和MMC103,其中MMC100.2的CPU为486,不能带硬盘； 而MMC103的CPU为奔腾，可以带硬盘，一般的，用户为SINUMERIK810D配MMC100.2,而为SINUMERIK840D配MMC103. ※PCU（PC UNIT）是专门为配合西门子最新的操作面板OP10、OP10S、OP10C、OP12、OP15等而开发的MMC模块，目前有三种PCU模块——PCU20、PCU50、PCU70, PCU20对应于MMC100.2，不带硬盘，但可以带软驱；PCU50、PCU70对应于MMC103,可以带硬盘，与MMC不同的是：PCU50的软件是基于WINDOWS NT的。PCU的软件被称作 HMI,HMI有分为两种：嵌入式HMI和高级HMI。一般标准供货时，PCU20装载的是嵌入 式 HMI,而PCU50和PCU70则装载高级HMI. 2.OP OP单元一般包括一个10.4〞TFT显示屏和一个NC键盘。根据用户不同的要求，西门子为用户选配不同的OP单元，如：OP030,OP031,OP032,OP032S等，其中OP031最为常用。 3.MCP MCP是专门为数控机床而配置的，它也是OPI上的一个节点，根据应用场合不同，其布局也不同，目前，有车床版MCP和铣床版MCP两种。对810D和840D，MCP的MPI地址分别为14和6，用MCP后面的S3开关设定。 对于SINUMERIK840D应用了MPI（Multiple Point Interface）总线技术，传输速率为187.5k/秒，OP单元为这个总线构成的网络中的一个节点。为提高人机交互的效率，又有OPI （Operator Panel Interface）总线，它的传输速率为1.5M/秒。 ●数控及驱动单元 1.NCU数控单元 SINUMERIK840D的数控单元被称为NCU（Numenrical Controlunit）单元：中央控制单元,负责NC所有的功能,机床的逻辑控制,还有和MMC的通讯它由一个COM CPU板. 一个 PLC CPU板和一个DRIVE板组成。 根据选用硬件如CPU芯片等和功能配置的不同，NCU分为 NCU561.2,NCU571.2,NCU572.2,NCU573.2（12轴），NCU573.2（31轴）等若干种，同
KND凯恩帝数控系统说明书
凯恩帝K90T i 数控车床系统 使用手册操作篇 1 概要 使用K90Ti 数控系统时，只要掌握如下几方面的操作内容，就可以很方便的进行操作了。 1.1. 手动操作： (1) 手动返回参考点及手动程序回零。 (2) 手动方式下移动刀具。 (3) 手动辅助机能操作。 1.2. 自动运行： (1) 存储器运行，是按编制好的程序自动运行加工工件。 (2) MDI 运转，把一个程序段用MDI 键盘上的键送入后根据这个指令可以运转，这就 叫做MDI 运转。 1.3. 程序的编辑： (1) 把编制好的程序存到数控系统的存储器上。 (2) 在编辑方式下，运用操作面板上的编辑键对程序进行修改，变更程序。 1.4. 程序的调试： 在实际加工以前，可先检查机床运动是否符合要求，检查方法有机床实际运动和机床不动(只观察位置显示和变化)两种。 A)机床实际运动方法 1、可调整进给倍率 2、采用单程序段，即是每按一次启动键后刀具走一个动作(执行一个程序段)后停止， 再按启动键后刀具走下一个动作后(执行下一个程序段)停止，这样可以检查程序。 B)机床不动，观察显示位置变化或通过图形功能，观察加工时的刀具轨道的变化。 1.5. 数据的显示和设定： (1) 刀具补偿的显示和设定方法。 精选范本
(2) 参数的显示和设定。 (3) 用诊断参数判断机床的输入输出口信号状态。 1.6. 显示： (1) 程序的显示。 (2) 位置的显示。 (3) 报警信息显示及处理。 1.7. 电子盘的存取。 1.8. 图形功能。 2 操作面板说明 2.1 面板区域划分 K90Ti 车床系统
K90Ti 的LCD/MDI面板见下图： 2.1.1 LCD 液晶屏显示区 K90Ti 数控系统采用7.4 英寸单色液晶屏显示。 2.1.2 前置串口、U 盘接口区 为了使用户的使用方便，本系统前后均有串口接口，并增加 2.1.3 编辑键盘区 U盘功能。 精选范本
数控系统的基本结构
第二讲数控系统的基本结构 数控系统由基本硬件与控制软件组成。目前各数控厂家的产品可以归纳为两种风格：一种是采用专用硬件，其控制软件简单；另一种是采用通用硬件，其控制软件复杂。 一、基本硬件构成 数控系统（）基本硬件通常由微机基本系统、人机界面接口、通信接口、进给轴位置控制接口、主轴控制接口以及辅助功能控制接口等部分组成，如图—所示。 图—数控系统总体结构示意图
数控装置构成框图如图—所示。 数控装置构成框图如图—所示。 ㈠、微机基本系统 通常微机基本系统是由、存储器（、）、定时器、中断控制器等几个主要部分组成。 、 是整个数控系统的核心，常见的中低档数控系统基本上采用位或位，如／、等。随着系统向高精度方向发展，要求其最小设定单位越来越小，同时又要求系统能满足大型机床的需要，当最小设定单位是μ时，位二进制数所表示的最大坐标为－～＋32.767mm ，这显然是不够的，而采用位二进制数时，最大坐标范围约为－～＋2000m ，因此数控系统一般采用位二进制数，其坐标范围为－～＋8388.607mm 。因此选用位就需要三个或四个字节运算，这就严重影响了运算速度，当最小设定单位为μ时，这个问题将更加严重。因此现代数控系统大多采用位或位的，以满足其性能指标，如采用位，则为多结构。例如 、 、 等系统均为位，而 系统则采用位多结构。 、 用于固化系统控制软件，数控系统的所有功能都是固化在中的程序的控制下完成的。在数控系统中，硬软件有密切的关系，由于软件的执行速度较硬件慢，当功能较弱时，则需要专用硬件解决问题或采用多结构。现代数控系统常采用标准化与通用化总线结构，因此不同的机床数控系统可以采用基本相同的硬件结构，并且系统的改进与扩展十分方便。 在硬件相对不变的情况下，软件仍有相当大的灵活性。扩充软件就可以扩展的功能，而且软件的这种灵活性有时会对数控系统的功能产生极大的影响。在国外，软件的成本甚至超过硬件。例如 与3M 的差别仅在中的软件， 3M 二轴半联动变为三轴联动也仅需要更换中的软件。 图— 数控装置构成框图
数控机床的基本组成
数控机床的基本组成 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)。CNC 系统是一种位置控制系统，它是根据输入数据插补出理想的运动轨迹，然后输出到执行部件加工出所需要的零件。因此，数控装置主要由输入、处理和输出三个基本部分构成。而所有这些工作都由计算机的系统程序进行合理地组织，使整个系统协调地进行工作。 1)输入装置:将数控指令输入给数控装置，根据程序载体的不同，相应有不同的输入装置。主要有键盘输入、磁盘输入、CAD/CAM系统直接通信方式输入和连接上级计算机的DNC(直接数控)输入，现仍有不
少系统还保留有光电阅读机的纸带输入形式。 (1)纸带输入方式。可用纸带光电阅读机读入零件程序，直接控制机床运动，也可以将纸带内容读入存储器，用存储器中储存的零件程序控制机床运动。 (2)MDI手动数据输入方式。操作者可利用操作面板上的键盘输入加工程序的指令，它适用于比较短的程序。 在控制装置编辑状态(EDIT)下，用软件输入加工程序，并存入控制装置的存储器中，这种输入方法可重复使用程序。一般手工编程均采用这种方法。 在具有会话编程功能的数控装置上，可按照显示器上提示的问题，选择不同的菜单，用人机对话的方法，输入有关的尺寸数字，就可自动生成加工程序。 (3)采用DNC直接数控输入方式。把零件程序保存在上级计算机中，CNC系统一边加工一边接收来自计算机的后续程序段。DNC方式多用于采用CAD/CAM软件设计的复杂工件并直接生成零件程序的情况。 2)信息处理:输入装置将加工信息传给CNC单元，编译成计算机能识别的信息，由信息处理部分按照控制程序的规定，逐步存储并进行处理后，通过输出单元发出位置和速度指令给伺服系统和主运动控制部分。CNC系统的输入数据包括:零件的轮廓信息(起点、终点、直线、圆弧等)、加工速度及其他辅助加工信息(如换刀、变速、冷却液开关等)，数据处理的目的是完成插补运算前的准备工作。数据处理程序还包括刀具半径补偿、速度计算及辅助功能的处理等。
(整理)开放式数控系统
摘要随着现代制造业的快速发展，传统数控系统兼容性差、功能不易扩展、人机界面不灵活等缺点日益显现，数控系统的开放化已成为数控技术的主流。开放式数控系统的研究目的是开发一种模块化、可重构、可扩充的控制系统结构，以增强数控系统的功能柔性，在体系结构上给用户二次开发留有更多的余地，从而快速地响应新的加工需求。 本文阐述了数控技术的发展过程，介绍了国内外开放式数控系统的发展现状和发展趋势，指出研究和开发开放式数控系统的必要性。在分析目前应用比较广泛的OSACA 开放式体系结构的基础上，建立了基于PC+运动控制器的开放式数控系统的软硬件结构，并重点介绍了系统软件的构成与实现。系统软件设计采用模块化结构，如：总体调度模块、参数模块、软PLC模块、NC模块，客户界面模块等。各个模块之间通过标准的接口协调工作，共同完成数控系统的功能。该系统是一个能够同时完成程序译码、插补运算、系统管理、伺服控制等任务的控制系统，具备了一般商用数控系统的通用功能。如果需要对系统的功能进行调整，只需要增减功能模块即可，体现出了系统开放性、灵活性的特点。 最后以系统研究为背景，将开发出的数控系统应用在铣床数控化改造中。实践证明，以工控机和运动控制器为控制系统的核心控制器，不仅可以大大的简化系统的开发周期，实现资源的合理配置，而且，系统开发者和机床用户可以将自己的特殊的加工工艺、管理经验和操作技能纳入控制系统形成自己的产品特色。 关键词：开放式数控系统，模块化结构，运动控制器
Development and Research of Open CNC System with 8-Axis Abstract With the rapid development of modern manufacturing, the weakness of traditional CNC system becomes apparent increasingly, such as compatibility, expandability and inflexible human-machine interfaces and so on. The research of Open CNC Systems is becoming one of the most important directions of CNC technology. The purpose of studying Open CNC System is to build a modular, reconfigurable and expandable control system. So the functional flexibility of the CNC system can be improved, the systems are enabled to be re-developed. And some new demands of the producing can also be responded quickly. Through the discussing of the different courses of the NC technology and the introduction of the status of research in the Open CNC System field, the need of researching and exploiting open CNC system is brought forward. The hardware and software configuration of CNC system based on PC + Motion Controller are build with analyzing the most popular open CNC architecture——OSACA. Then that how to build the software is mainly discussed. Modularization is the idea of the software’s project, such as Main interface module、parameter module、soft-PLC module、NC module、HMI module in the paper. These function modules with standard interfaces will work coordinately. The CNC system discussed by this paper is a real time and multi-task control system.It can deal with coding interpretation, interpolation, system management and servo control simultaneity. It has the function of general commercial CNC system. The function modules can be added or deleted if some adjustments want be done to the system, which shows the opening and flexibility of the system. The CNC system is used in the numerical renovation of Milling Machine in order to research the system. Not only the CNC system based on PC and Motion Controller shortens the exploitive cycle, achieving resource rational configuration, but also the CNC developer and customer can bring their technologies, experiences and skills into the open CNC system. Key Words：Open CNC System，Modularization Architecture，Motion Controller