机床数控技术讲义(6)PPT资料.ppt

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用于数字伺服和传动数据实时同步通讯的国际标准。

该协议定义了：

1、主站同步数据MST：

发同步信号，表示一次数据通讯开始2、伺服数据AT：

各从站发往主站的现场数据串（规定时间）3、指令数据MDT：

主站发往各从站的指令串（规定位置和长度）CH-2010/S数控系统的软件数控系统的软件l可在Windows操作系统下运行，并对操作系统作了实时控制功能扩充。

lCNC软件由NC内核和PLC内核组成。

NC内核负责多通道多轴联动插补、刀补、在线检测等；

PLC内核提供有丰富的控制函数，程序可由用户用C语言编写。

l应用软件以VB语言编写，有一组标准的系统功能函数供调用。

l系统软件与应用软件采用开放式软件接口。

华中型数控系统硬件配置华中型数控系统硬件配置l以工业计算机工业计算机为硬件平台，采用DOS、WINDOWS操作系统，适合25轴的数控镗铣床和加工中心。

l无源母板+系统总线lCPU卡+多功能板+速度（位置）控制单元+光隔IO板1）CPU卡：

386以上CPU、2M以上内存、Cache128KB、两串一并、DMA控制器、中断控制器、定时器等2）多功能板：

主轴编码器+主轴控制单元+手摇脉冲发生器3）位置单元接口（串口或数控接口）：

速度控制单元4）光隔IO板：

机床IO、控制面板l配置显示器、键盘、网卡、软驱、硬驱等构成计算机系统华中型数控系统软件结构华中型数控系统软件结构lRTM实时多任务管理模块+基本输入输出模块NCBIOS构成底层软件NCBASE。

lRTM负责CNC系统的任务管理调度lNCBIOS是所有硬件模块的驱动程序的集合,可根据不同的控制对象进行配置。

l上层软件：

实现系统功能模块的配置，不用考虑硬件上层软件：

实现系统功能模块的配置，不用考虑硬件。

lRTM由INT08H软中断配合8259A来实现的，核心由定时中断程序和任务调度程序组成。

l中断程序及其优先级：

位置控制（8）插补运算（8）数据采样（12）PLC任务（16）刀补运算译码动态显示（96）人机界面经济型经济型CNC系统设计实例系统设计实例l经济型数控：

8位CPU（单片机）+步进电机l定时/计数器：

串口的波特率发生器、键盘中断l串口：

连接DNC的RS-244、连接微机的RS-232l并口：

74LS373、74LS245、光耦l简易键盘+数码管l应用效果：

脉冲当量5微米或30“、四轴控制、两轴联动直线、圆弧（自动过象、整圆加工）插补和螺旋线加工刀补、间隙补偿24级走刀速度、自动升降速度功能延时、暂停、中停、急停等功能经济型经济型CNC系统主要软件算法设计系统主要软件算法设计l零件程序输入后，对零件程序的预处理：

程序编译将程序转化为插补数据矩阵（为插补程序提供数据）和可执行文件（调用指令要求的插补输出程序）。

l绝对尺寸编程转换为增量尺寸后进行插补，同时保存该绝对尺寸至下段程序段使用。

l软件数字积分插补：

直线：

长轴为基值，短轴半加载圆弧：

半径为基值，余数寄存器预加R-1l自动升降速度控制：

软件延时l预处理完成刀补及尖角过渡（尖角过渡采用圆弧过渡）*特点：

运行频率低、通用性差、通讯能力差、显示信息少特点：

运行频率低、通用性差、通讯能力差、显示信息少全功能经济型全功能经济型CNC系统设计实例系统设计实例l硬件：

16位CPU+CRT接口+8255并口8098单片机：

指令丰富、编程效率高、多功能IO口、16位定时器、8个中断源、高速IO接口，全双工串口l软件功能：

1、控制功能：

空间直线、平面圆弧2、准备功能：

G0004、G4041、G90、G91、G923、插补功能：

扩展积分法（粗插补+精插补）4、进给功能：

F5、辅助功能：

M02、M03、M04、M05、M08、M096、补偿功能：

刀具半径、长度补偿、反向间隙补偿7、字符显示全功能经济型全功能经济型CNC系统的插补算法系统的插补算法l数字增量插补法粗插补由软件完成，采用扩展DDA算法（二阶近似法：

以弦线接近圆弧）精插补对粗插补形成的微小直线进行插补，输出脉冲。

例：

以8253实现。

设进给分量=个脉冲当量，8253的一个通道作为插补通道，工作在方式3方波，输出控制脉冲给步进电机，计数常数Tc保证步进电机的运行频率；

8253的另一个通道作为控制通道，工作在方式1输出单稳脉冲，控制输出脉冲的启停，并输出中断信号，计数常数Tn=Tc/。

全功能经济型全功能经济型CNC系统的系统的C功能刀补功能刀补l完善的C功能刀具半径补偿。

l刀补程序分为：

直线到直线、直线到圆弧、圆弧到直线、圆弧到圆弧四个部分，每一个部分都含有缩短、伸长、插入三种转接类型，根据前后两段程序段规定轮廓的具体情况切入调用。

课程综述课程综述

（1）一、数控机床的组成与工作原理一、数控机床的组成与工作原理1、数控机床及其应用特点2、数控机床的分类二、数控机床与自动化制造二、数控机床与自动化制造1、MC、FMC2、FMS、CIMS课程综述课程综述

（2）三、数控加工程序编制基础三、数控加工程序编制基础1、数控加工编程步骤2、数控机床的坐标系统3、数控加工程序结构与格式4、数控编程的基本指令及格式四、数控机床的编程方法四、数控机床的编程方法1、CK3263型数控机床的编程指令2、CK3263型数控机床的编程方法五、数控加工自动编程五、数控加工自动编程课程综述课程综述（3）六、六、CNC装置的硬件配置装置的硬件配置1、CNC装置的功能2、单微处理器结构的CNC装置3、多微处理器结构的CNC装置3、开放式CNC装置4、PLC及其在数控机床中的应用5、CNC装置的接口电路七、数控系统的软件结构七、数控系统的软件结构1、CNC装置的多任务并行处理2、前后台式软件结构3、中断式软件结构课程综述课程综述（4）八、插补算法八、插补算法1、脉冲增量插补：

逐点比较法和数字积分法2、数字增量插补九、刀具半径补偿九、刀具半径补偿1、刀补的作用2、B功能刀补与C功能刀补十、进给速度控制十、进给速度控制1、开环数控系统：

延时法、中断法2、闭环数控系统：

前加减速度控制、后加减速度控制课程综述课程综述（5）A、数控机床的位置检测数控机床的位置检测1、旋转变压器与同步感应器2、光栅与磁尺3、编码器B、数控机床的伺服驱动电机数控机床的伺服驱动电机1、步进电机及其驱动电路2、直流伺服电极及其调速方法（PWM）3、交流伺服电极及其调速方法（SPWM）C、数控机床的位置控制数控机床的位置控制脉冲比较/相位比较/幅值比较考试题型考试题型l填空30分例：

CIMS是指：

#l选择20分例：

G0指令属于：

#A、模态指令B、非模态指令l问答30分例：

1、简述CNC装置的主要功能？

2、直线（圆弧）的插补计算与轨迹绘制l编程20分祝同学们学习愉快！

祝同学们学习愉快！

联系方式：

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