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数控系统是什么的装置

发布时间: 2021-02-21 16:16:02

『壹』 什么是CNC装置,由哪些部分组成

计算机数控系统(ComputeNumericalContr01)简称CNC系统,是一种用计算机通过执行其存储器内的程序来实现数控功能,并配有接口电路和伺服驱动装置的专用计算机系统。数控机床在CNC系统的控制下,自动地按给定的加工程序加工出工件。所以,计算机数控系统是一种包含计算机在内的数字控制系统。---专业CNC维修
自1952年出现第一台数控铣床以来,一直采用硬件数控装置对机床进行控制,简称NC装置。经过大约二十年时间,到1971年开始引入了计算机控制。一开始CNC系统中采用小型计算机取代传统的硬件数控(NC),但随着计算机技术的发展,现代数控机床大都采用成本低、功能强和可靠性高的微型计算机,取代小型计算机进行机床数字控制,简称MNC,但是大家习惯上仍称它们是CNC。采用计算机控制和采用微型计算机控制的工作原理基本相同。
CNC系统是一种位置控制系统。其控制过程是根据输入的信息(加工程序),进行数据处理、插补运算,获得理想的运动轨迹信息,然后输出到执行部件,加工出所需要的工件。CNC系统的核心是CNC装置。由于采用了计算机,使CNC装置的性能和可靠性提高,促使CNC系统迅速发展。

主要硬件元部件功能
CNC装置的硬件组成一般有:CPU及总线、存储器、输入设备接口、I/O电路接口、位置控制器、显示设备接口,以及通信网络接口等。下面对主要元部件做一简单介绍。
CPU与总线
1.CPU概述
CPU是CNC装置的核心,具有执行计算的能力和控制能力。CPU主要由控制单元、算术逻辑单元和一些暂存寄存器组成。CPU在CNC装置中工作时,其控制单元从存储器中依次取出组成程序的指令,进行译码后,向CNC装置的各部分按顺序发出执行操作的控制信号;同时接收执行部件发出的反馈信号,与程序中的指令信号比较后,决定下一步应执行的操作。
2.总线
总线是计算机系统内部各独立模块之间传递各种信号的渠道。计算机系统中,各种功能模块通过总线有机地连接起来,通过总线实现相互间的信息传送和通信。
总线通常可以分为片总线、内总线和外总线。
片总线为元件级总线,是组成一个小系统或CPU插件各芯片间的连接总线。片总线包括地址总线、数据总线和控制总线,即所谓三总线结构。
内总线又称系统总线,为板级总线,甩于CNC装置中各插件板之间的连接和通信。如S—100总线、PC总线、Multi总线,STD、IBM—AT、标准总线等。
外总线又称通信总线,它用于系统与系统之间的通信。这类总线有RS—232C、RS—422、IEEE—488等。
实际应用和理论分析证明,STD总线是一种比较好的工业总线,在国际上获得广泛应用,也是国内优选重点发展的工业标准机总线。

STD总线的CPU模板几乎可以包容所有的8位和16位微处理器,如Z80、8080、68—00、8086、8088、80286,以及单片机8031、8098等,并且可以与各种通用的存储器和I/O接口模块匹配。
STD总线的工业接口板可以与控制现场的各种机电设备直接连接,可以驱动各种功率的交流电动机、直流电动机、步进电动机,各种继电器、接触器等。减少了中间环节,不仅降低成本,也提高了系统的可靠性,并且简化了系统设计。
STD总线的显著特点是模块化和高可靠性,可以简要地归纳如下:
(1)板结构,功能单一 STD产品采用小板结构,标准尺寸165mmXll4mm’一块模板通常只有一种功能,用户可以根据需要灵活地组成自己的实用系统。
(2)标准布局,安全可靠 各种模板都是按标准布局设计的,模板上的布局基本是由总线驱动,经过功能模块,连到I/O接口。这种结构设计,具有最短的路径,降低各种信号相互干扰,模块的可靠性提高。
产品配套,功能齐全 STD总线产品在国际上已有近千种模板,有许多家公司供货,可以提供多种STD总线的功能模块。

『贰』 数控装置的核心是什么

核心是计算机数字控制装置。

它通过系统控制软件配合系统硬件,合理地组织、管理数控系统的输入、数据处理、插补和输出信息,控制执行部件,使数控机床按照操作者的要求进行自动加工。

CNC系统采用了计算机作为控制部件,通常由常住在其内部的数控系统软件实现部分或全部数控功能,从而对机床运动进行实时控制。只要改变计算机数控系统的控制软件就能实现一种全新的控制方式。

(2)数控系统是什么的装置扩展阅读

数控系统的产生

数控系统是数字控制系统,简称(Digital or Numerical Control System),早期是由硬件电路构成的,称为硬件数控(Hard NC)。

1970年代以后,硬件电路元件逐步由专用的计算机代替称为计算机数控系统(Computerized Numerical Control,简称CNC)。

计算机数控系统是用计算机控制加工功能,实现数值控制的系统。CNC系统根据计算机存储器中存储的控制程序,执行部分或全部数值控制功能,并配有接口电路和伺服驱动装置的专用计算机系统。

通过利用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制,它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和开关量

『叁』 机床数控系统是一种什么样的系统

是数字控制系统简称,英文名称为Numerical Control System,早期是由硬件电路构成的称为硬件数控(Hard NC),1970年代版以后,硬件电路元件逐权步由专用的计算机代替称为计算机数控系统。 计算机数控(Computerized numerical control,简称CNC)系统是用计算机控制加工功能,实现数值控制的系统。CNC系统根据计算机存储器中存储的控制程序,执行部分或全部数值控制功能,并配有接口电路和伺服驱动装置的专用计算机系统。
CNC系统由数控程序、输入装置、输出装置、计算机数控装置(CNC装置)、可编程逻辑控制器(PLC)、主轴驱动装置和进给(伺服)驱动装置(包括检测装置)等组成。
CNC系统的核心是CNC装置。由于使用了计算机,系统具有了软件功能,又用PLC代替了传统的机床电器逻辑控制装置,使系统更小巧,其灵活性、通用性、可靠性更好,易于实现复杂的数控功能,使用、维护也方便,并具有与上位机连接及进行远程通信的功能。

『肆』 什么叫数控系统

数控系统是数字控制系统简称,英文名称为Numerical Control System,早期是由硬件电路构成的称为硬件数控(Hard NC),1970年代以后,硬件电路元件逐步由专用的计算机代替称为计算机数控系统。
计算机数控(Computerized numerical control,简称CNC)系统是用计算机控制加工功能,实现数值控制的系统。CNC系统根据计算机存储器中存储的控制程序,执行部分或全部数值控制功能,并配有接口电路和伺服驱动装置的专用计算机系统。
CNC系统由数控程序、输入装置、输出装置、计算机数控装置(CNC装置)、可编程逻辑控制器(PLC)、主轴驱动装置和进给(伺服)驱动装置(包括检测装置)等组成。
CNC系统的核心是CNC装置。由于使用了计算机,系统具有了软件功能,又用PLC代替了传统的机床电器逻辑控制装置,使系统更小巧,其灵活性、通用性、可靠性更好,易于实现复杂的数控功能,使用、维护也方便,并具有与上位机连接及进行远程通信的功能。
机床技术十四大发展趋势
1、机床的高速化
随着汽车、航空航天等工业轻合金材料的广泛应用,高速加工已成为制造技术的重要发展趋势。高速加工具有缩短加工时间、提高加工精度和表面质量等优点,在模具制造等领域的应用也日益广泛。机床的高速化需要新的数控系统、高速电主轴和高速伺服进给驱动,以及机床结构的优化和轻量化。高速加工不仅是设备本身,而是机床、刀具、刀柄、夹具和数控编程技术,以及人员素质的集成。高速化的最终目的是高效化,机床仅是实现高效的关键之一,绝非全部,生产效率和效益在“刀尖”上。
2、机床的精密化
按照加工精度,机床可分为普通机床、精密机床和超精机床,加工精度大约每8年提高一倍。数控机床的定位精度即将告别微米时代而进入亚微米时代,超精密数控机床正在向纳米进军。在未来10年,精密化与高速化、智能化和微型化汇合而成新一代机床。机床的精密化不仅是汽车、电子、医疗器械等工业的迫切需求,还直接关系到航空航天、导弹卫星、新型武器等国防工业的现代化。
3、从工序复合到完整加工
70年代出现的加工中心开多工序集成之先河,现已发展到完整加工,即在一台机床上完成复杂零件的全部加工工序。完整加工通过工艺过程集成,一次装卡就把一个零件加工过程全部完成。由于减少装卡次数,提高了加工精度,易于保证过程的高可靠性和实现零缺陷生产。此外,完整加工缩短了加工过程链和辅助时间,减少了机床台数,简化了物料流,提高了生产设备的柔性,生产总占地面积小,使投资更加有效。
4、机床的信息化
机床信息化的典型案例是Mazak410H,该机床配备有信息塔,实现了工作地的自主管理。信息塔具有语音、文本和视像等通讯功能。与生产计划调度系统联网,下载工作指令和加工程序。工件试切时,可在屏幕上观察加工过程。信息塔实时反映机床工作状态和加工进度,并可以通过手机查询。信息塔同时进行工作地数据统计分析和刀具寿命管理,以及故障报警显示、在线帮助排除。机床操作权限需经指纹确认。
5、机床的智能化-测量、监控和补偿
机床智能化包括在线测量、监控和补偿。数控机床的位置检测及其闭环控制就是简单的应用案例。为了进一步提高加工精度,机床的圆周运动精度和刀头点的空间位置,可以通过球杆仪和激光测量后,输入数控系统加以补偿。未来的数控机床将会配备各种微型传感器,以监控切削力、振动、热变形等所产生的误差,并自动加以补偿或调整机床工作状态,以提高机床的工作精度和稳定性。
6、机床的微型化
随着纳米技术和微机电系统的迅速进展,开发加工微型零件的机床已经提到日程上来了。微型机床同时具有高速和精密的特点,最小的微型机床可以放在掌心之中,一个微型工厂可以放在手提箱中。操作者通过手柄和监视屏幕控制整个工厂的运作。
7、新的并联机构原理
传统机床是按笛卡尔坐标将沿3个坐标轴线的移动X、Y、Z和绕3个坐标轴线转动A、B、C依次串联叠加,形成所需的刀具运动轨迹。并联运动机床是采用各种类型的杆机构在空间移转主轴部件,形成所需的刀具运动轨迹。并联运动机床具有结构简单紧凑、刚度高、动态性能好等一系列优点,应用前景广阔。
8、新的工艺过程
除了金属切削和锻压成形外,新的加工工艺方法和过程层出不穷,机床的概念正在变化。激光加工领域日益扩大,除激光切割、激光焊接外,激光孔加工、激光三维加工、激光热处理、激光直接金属制造等应用日益广泛。电加工、超声波加工、叠层铣削、快速成型技术、三维打印技术各显神通。
9、新结构和新材料
机床高速化和精密化要求机床的结构简化和轻量化,以减少机床部件运动惯量对加工精度的负面影响,大幅度提高机床的动态性能。例如,借助有限元分析对机床构件进行拓扑优化,设计箱中箱结构,以及采用空心焊接结构或铅合金材料已经开始从实验室走向实用。
10、新的设计方法和手段
我国机床设计和开发手段要尽快从甩图板的二维CAD向三维CAD过渡。三维建模和仿真是现代设计的基础,是企业技术优势的源泉。在此三维设计基础上进行CAD/CAM/CAE/PDM的集成,加快新产品的开发速度,保证新产品的顺利投产,并逐步实现产品生命周期管理。
11、直接驱动技术
在传统机床中,电动机和机床部件是借助耦合元件,如皮带、齿轮和联轴节等加以连接,实现部件所需的移动或旋转,机和电是分家的。直接驱动技术是将电动机与机械部件集成为一体,成为机电一体化的功能部件,如直线电动机、电主轴、电滚珠丝杆和力矩电动机等。直接驱动技术简化了机床结构,提高了机床的刚度和动态性能,运动速度和加工精度。
12、开放式数控系统
数控系统的开放是大势所趋。目前开放式数控系统有三种形式:1)全开放系统,即基于微机的数控系统,以微机作为平台,采用实时操作系统,开发数控系统的各种功能,通过伺服卡传送数据,控制坐标轴电动机的运动。2)嵌入系统,即CNC+PC,CNC控制坐标轴电动机的运动,PC作为人机界面和网络通信。3)融合系统,在CNC的基础上增加PC主板,提供键盘操作,提高人机界面功能,如Siemens840Di和Fanuc210i。
13、可重组制造系统
随着产品更新换代速度的加快,专用机床的可重构性和制造系统的可重组性日益重要。通过数控加工单元和功能部件的模块化,可以对制造系统进行快速重组和配置,以适应变型产品的生产需要。机械、电气和电子、液和气、以及控制软件的接口规范化和标准化是实现可重组性的关键。
14、虚拟机床和虚拟制造
为了加快新机床的开发速度和质量,在设计阶段借助虚拟现实技术,可以在机床还没有制造出来以前,就能够评价机床设计的正确性和使用性能,在早期发现设计过程的各种失误,减少损失,提高新机床开发的质量。
重点发展范围
1、高速、精密数控车床,车削中心类及四轴以上联动的复合加工机床。主要满足航天、航空、仪器、仪表、电子信息和生物工程等产业的需要。
2、高速、高精度数控铣镗床及高速、高精度立卧式加工中心。主要满足汽车发动机缸体缸盖及航天航空、高新技术等行业大型复杂结构支架、壳体、箱体、轻金属材料零件和精密零件加工需求。
3、重型、超重型数控机床类:数控落地铣镗床、重型数控龙门镗铣床和龙门加工中心、重型数控卧式车床及立式车床,数控重型滚齿机等,该类产品满足能源、航天航空、军工、舰船主机制造、重型机械制造、大型模具加工、汽轮机缸体等行业零件加工需求。
4、数控磨床类:数控超精密磨床、高速高精度曲轴磨床和凸轮轴磨床、各类高精高速专用磨床等,满足精密超精密加工需求。
5、数控电加工机床类:大型精密数控电火花成形机床、数控低速走丝电火花切割机床、精密小孔电加工机床等,主要满足大型和精密模具加工、精密零件加工、锥孔或异型孔加工及航天、航空等行业的特殊需求。
6、数控金属成形机床类(锻压设备):数控高速精密板材冲压设备、激光切割复合机、数控强力旋压机等,主要满足汽车、摩托车、电子信息产业、家电等行业板金批量高效生产需求及汽车轮毂及军工行业各种薄壁、高强度、高精度回转型零件加工需求。
7、数控专用机床及生产线:柔性加工自动生产线(FMS╱FMC)及各种专用数控机床,该类生产线是针对汽车、家电等行业加工缸体、缸盖、变速箱箱体等及多品种变批量壳体、箱体类零件加工需求。

『伍』 G代码由数控系统中的什么装置执行

由数控系统中央处理器进行处理,输出处理结果

『陆』 CNC装置由哪几部分组成各有什么作用

1、主机,它是数控机床的主体,包括机床身、立柱、主轴、进给机构等机械部件。它是用于完成各种切削加工的机械部件。

2、数控装置,是数控机床的核心,包括硬件(印刷电路板、CRT显示器、键盒、纸带阅读机等)以及相应的软件,用于输入数字化的零件程序,并完成输入信息的存储、数据的变换、插补运算以及实现各种控制功能。

3、驱动装置,它是数控机床执行机构的驱动部件,包括主轴驱动单元、进给单元、主轴电机及进给电机等。

它在数控装置的控制下通过电气或电液伺服系统实现主轴和进给驱动。当几个进给联动时,可以完成定位、直线、平面曲线和空间曲线的加工。

4、辅助装置,指数控机床的一些必要的配套部件,用以保证数控机床的运行,如冷却、排屑、润滑、照明、监测等。它包括液压和气动装置、排屑装置、交换工作台、数控转台和数控分度头,还包括刀具及监控检测装置等。

5、编程及其他附属设备,可用来在机外进行零件的程序编制、存储等。

(6)数控系统是什么的装置扩展阅读

由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置,使输入操作指令的存储、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现,均可通过计算机软件来完成,处理生成的微观指令传送给伺服驱动装置驱动电机或液压执行元件带动设备运行。

传统的机械加工都是用手工操作普通机床作业的,加工时用手摇动机械刀具切削金属,靠眼睛用卡尺等工具测量产品的精度的。

现代工业早已使用电脑数字化控制的机床进行作业了,数控机床可以按照技术人员事先编好的程序自动对任何产品和零部件直接进行加工了。这就是说的数控加工。数控加工广泛应用在所有机械加工的任何领域,更是模具加工的发展趋势和重要和必要的技术手段。

对于大批量生产的零件,使用自动化和半自动化的车床已能实现生产过程的自动化。但是,对于单件、小批量生产的零件,实现自动化一直是个难题。

在过去相当长的一段时间内,总是无法圆满解决。尤其是在加工形状复杂的、加工精度要求高的零件,一直在自动化的道路上处于停顿状态。虽然有些应用仿形装置解决了一部分,但是实践证明,仿形车床还是不能彻底地解决这一问题。

数控车床(机床)的出现,为从根本上解决这一问题开辟了广阔的道路,所以成为机械加工中的一个重要发展方向。

『柒』 什么是数控技术数控装置数控机床

数控是数字控制(numerical control)的简称,它最大的特点是:所有的变量都是数字式的,专而非模拟量。这样属的控制系统精度高,可靠性也好,实现起来也容易,但是存在一个很大的问题,数字采样中零阶保持会影响控制算法的稳定性,所以采样频率不要设置太高了。

基于数字控制而生产的装置和机床,就分别称为数控装置和数控机床。实际上数控机床包括数控装置(数控系统、数控执行器、接口硬件、伺服系统等)和机床本体结构,即采用数控装置来控制机床运动。

现在的数控机床操作都是基于G语言等高级语言进行操作的,实际上,如果您了解一下以前的纸带穿孔机的输入方法,您对数控技术会有一个直观的了解,都是0、1代码。

『捌』 数控装置由什么组成

数控机床是机电一体化的产品,是集计算机、自动控制、电动机及拖动、精回密测量、液答压气动、新型机械机构为一体的自动化机床。
数控装置包含;、显示、伺服电动机及位置反馈的伺服系统、主传动系统、强电控制部分、机床本体及辅助装置组成

『玖』 数控装置是数控机床什么的核心,它的神经中枢是什么,它是指挥什么、什么及什么等部分

核心复是计算机数字控制装置。

它通过系制统控制软件配合系统硬件,合理地组织、管理数控系统的输入、数据处理、插补和输出信息,控制执行部件,使数控机床按照操作者的要求进行自动加工。

CNC系统采用了计算机作为控制部件,通常由常住在其内部的数控系统软件实现部分或全部数控功能,
从而对机床运动进行实时控制。只要改变计算机数控系统的控制软件就能实现一种全新的控制方式。

『拾』 计算机数控系统各组成部分的作用是什么

(1)输入装置:一般指微机的输入设备,如键盘。其作用是输入数控系统对生产机械进行自动控制时所必需的各种外部控制信息和加工数据信息。

(2)微机:微机是MNC系统运算和控制的核心。在系统软件指挥下,微机根据输入信息,完成数控插补器和控制器运算,并输出相应的控制和进给信号。若为闭环数控系统,则由位置检测装置输出的反馈信息也送入微机进行处理。

(3)输出装置:一般包括输出缓冲电路、隔离电路、输出信号功率放大器、各种显示设备等。在微机控制下,输出装置一方面显示加工过程中的各有关信息,另一方面向被控生产机械输出各种有关的开关量控制信号(冷却、启、停等),还向伺服机构发出进给脉冲信号等。

(4)伺服机构:一般包括各种伺服元件和功率驱动元件。其功能是将输出装置发出的进给脉冲转换成生产机械相应部件的机械位移(线位移、角位移)运动。

(5)加工机械:即数控系统的控制对象,各种机床、织机等。已有专门为数控装置配套设计的各种机械,如各种数控机床,它们的机械结构与普通机床有较大的区别。

(10)数控系统是什么的装置扩展阅读

传统的机械加工都是用手工操作普通机床作业的,加工时用手摇动机械刀具切削金属,靠眼睛用卡尺等工具测量产品的精度的。

现代工业早已使用电脑数字化控制的机床进行作业了,数控机床可以按照技术人员事先编好的程序自动对任何产品和零部件直接进行加工了。

这就是说的“数控加工”。数控加工广泛应用在所有机械加工的任何领域,更是模具加工的发展趋势和重要和必要的技术手段。

由于数控机床要按照程序来加工零件,编程人员编制好程序以后,输入到数控装置中来指挥机床工作。程序的输入是通过控制介质来的。

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