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数控原理是什么

发布时间: 2021-01-12 04:27:12

A. 数控主要原理是什么

数控主要原理:是利用数字化程序对机械运动及加工过程进行控制的一种方法。

数控系统由三大部分组成:控制系统,伺服系统和位置测量系统。
1)控制系统按加工工件程序进行插补运算,发出控制指令到伺服驱动系统;控制系统主要由总线、CPU、电源、存贮器、操作面板和显示屏、位控单元、可编程序控制器逻辑控制单元以及数据输入/输出接口等组成。还包括一个通讯单元,它可完成CNC、PLC的内部数据通讯和外部高次网络的连接。
2)伺服驱动系统将控制指令放大,由伺服电机驱动机械按要求运动;伺服驱动系统主要包括伺服驱动装置和电机。
3)测量系统检测机械的运动位置或速度,并反馈到控制系统,来修正控制指令。位置测量系统主要是采用长光栅或圆光栅的增量式位移编码器。
这三部分有机结合,组成完整的闭环控制的数控系统。

硬件结构
数控系统的硬件由数控装置、输入/输出装置、驱动装置和机床电器逻辑控制装置等组成,这四部分之间通过I/O接口互连。数控装置是数控系统的核心,其软件和硬件来控制各种数控功能的实现。数控装置的硬件结构按CNC装置中的印制电路板的插接方式可以分为大板结构和功能模块(小板)结构;按CNC装置硬件的制造方式,可以分为专用型结构和个人计算机式结构;按CNC装置中微处理器的个数可以分为单微处理器结构和多微处理器结构。

B. 数控加工的基本原理是什么

数控加工时以程序段为单位,由系统程序逐段进行处理,不仅将刀位数据还将加工速度F代码及回其答他辅助代码(s代码表示主轴转速,T代码表示刀具号,M代码表示辅助功能指令)均按语法规则解释成计算机所能认可的数据形式,并以一定的格式存放在内存专用区 间。此外,对刀具补偿(长度与半径补偿)作处理,对进给速度(合成速度分解成沿各坐标的分速度以及自动增减速等)做处理,完成加工中的插补运算(由主CPU担任),数据由存储区间调入时,依靠控制总线通过地址总线取址并将数据沿数据总线输入CPU运算,结果仍沿总线返回,分别送至相关输出接口。输出信号也要通过一系列电路处理(分配、中断和缓冲),才能使伺服电机进给,使主轴按转速回转或停止。CRT显示出程序执行过程,并输出位置环与速度环的反馈信号经总线往返后由CPU进一步随机处理的结果。全部过程均在时钟频率的统一控制下,有条不紊地进行工作

C. 什么是数控插补原理

数控插补原理:数控车床的运动控制中,工作台(刀具)X、Y、Z轴的最小移动单位是一个脉冲当量。因此,刀具的运动轨迹是具有极小台阶所组成的折线(数据点密化)。

例如,用数控车床加工直线OA、曲线OB,刀具是沿X轴移动一步或几步(一个或几个脉冲当量Dx),再沿Y轴方向移动一步或几步(一个或几个脉冲当量Dy),直至到达目标点。从而合成所需的运动轨迹(直线或曲线)。

数控系统根据给定的直线、圆弧(曲线)函数,在理想的轨迹上的已知点之间,进行数据点密化,确定一些中间点的方法,称为插补。插补分类:一个零件的轮廓往往是多种多样的,有直线,有圆弧,也有可能是任意曲线,样条线等.数控机床的刀具往往是不能以曲线的实际轮廓去走刀的,而是近似地以若干条很小的直线去走刀,走刀的方向一般是x和y方向。插补方式有:直线插补,圆弧插补,抛物线插补,样条线插补等。

1、直线插补直线插补(Llne Interpolation)这是车床上常用的一种插补方式,在此方式中,两点间的插补沿着直线的点群来逼近,沿此直线控制刀具的运动。所谓直线插补就是只能用于实际轮廓是直线的插补方式(如果不是直线,也可以用逼近的方式把曲线用一段线段去逼近,从而每一段线段就可以用直线插补了).首先假设在实际轮廓起始点处沿x方向走一小段(一个脉冲当量),发现终点在实际轮廓的下方,则下一条线段沿y方向走一小段,此时如果线段终点还在实际轮廓下方,则继续沿y方向走一小段,直到在实际轮廓上方以后,再向x方向走一小段,依次循环类推.直到到达轮廓终点为止.这样,实际轮廓就由一段段的折线拼接而成,虽然是折线,但是如果我们每一段走刀线段都非常小(在精度允许范围内),那么此段折线和实际轮廓还是可以近似地看成相同的曲线的--------这就是直线插补.

2、圆弧插补圆弧插补(Circula : Interpolation)这是一种插补方式,在此方式中,根据两端点间的插补数字信息,计算出逼近实际圆弧的点群,控制刀具沿这些点运动,加工出圆弧曲线。

3、复杂曲线实时插补算法传统的 CNC 只提供直线和圆弧插补,对于非直线和圆弧曲线则采用直线和圆弧分段拟合的方法进行插补。这种方法在处理复杂曲线时会导致数据量大、精度差、进给速度不均、编程复杂等一系列问题,必然对加工质量和加工成本造成较大的影响。许多人开始寻求一种能够对复杂的自由型曲线曲面进行直接插补的方法。近年来,国内外的学者对此进行了大量的深入研究,由此也产生了很多新的插补方法。如A(AKIMA)样条曲线插补、C(CUBIC)样条曲线插补、贝塞尔(Bezier)曲线插补、PH(Pythagorean-Hodograph)曲线插补、B 样条曲线插补等。由于 B 样条类曲线的诸多优点,尤其是在表示和设计自由型曲线曲面形状时显示出的强大功能,使得人们关于自由空间曲线曲面的直接插补算法的研究多集中在它身上。

D. 数控机床基本工作原理是什么

数控机床的工作原理:

(1)将编制好的加工程序通过操作面板上的键盘或输入机将数字信息输送给数控装置。
(2)数控装置将所接收的信号进行一系列处理后,再将处理结果以脉冲信号形式进行分配:一是向进给伺服系统发出进给等执行命令,二是向可编程序控制器发出S,M,T等指令信号。
(3)可编程序控制器接到S,M,T等指令信号后,即控制机床主体立即执行这些指令,并将机床主体执行的情况实时反馈给数控装置。
(4)伺服系统接到进给执行命令后,立即驱动机床主体的各坐标轴(进给机构)严格按照指令要求准确进行位移,自动完成工件的加工。
(5)在各坐标轴位移过程中,检测反馈装置将位移的实测值迅速反馈给数控装置,以便与指令值进行比较,然后以极快的速度向伺服系统发出补偿执行指令,直到实测值与指令值吻合为止。
(6)在各坐标轴位移过程中,如发生“超程”现象,其限位装置即可向可编程序控制器或直接向数控装置发出某些坐标轴超程的信号,数控系统则一方面通过显示器发出报警信号,另一方面则向进给伺服系统发出停止执行命令,以实施超程保护。
综上所述,数控机床的工作原理可归纳为:数控装置内的计算机对通过输入装置以数字和字符编码方式所记录的信息进行一系列处理后,再通过伺服系统及可编程序控制器向机床主轴及进给等执行机构发出指令,机床主体则按照这些指令,并在检测反馈装置的配合下,对工件加工所需的各种动作,如刀具相对于工件的运动轨迹、位移量和进给速度等项要求实现自动控制,从而完成工件的加工。

E. 数控车床工作原理

你好,数控车床的工作原理是由数控系统根据指令发出脉冲,分别通过装在机床上的
X方向和Z方向的驱动电机来达到你所想要达到的效果。(两个驱动电机分别连接X方向和Z方向的滚珠丝杆)

F. 数控的基本原理是什么

数控是数字控制的简称,数控技术是利用数字化信息对机械运动及加工过程进行控制的一种方法。
数控的基本原理是插补原理。
插补(Interpolation),即机床数控系统依照一定方法确定刀具运动轨迹的过程。也可以说,已知曲线上的某些数据,按照某种算法计算已知点之间的中间点的方法,也称为“数据点的密化”;数控装置根据输入的零件程序的信息,将程序段所描述的曲线的起点、终点之间的空间进行数据密化,从而形成要求的轮廓轨迹,这种“数据密化”机能就称为“插补”。

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G. 数控机床的加工原理是什么

⑴、机床本体
数控机床的机床本体与传统机床相似,由主轴传动装置、进给传动装置、床身、工作台以及辅助运动装置、液压气动系统、润滑系统、冷却装置等组成。但数控机床在整体布局、外观造型、传动系统、刀具系统的结构以及操作机构等方面都已发生了很大的变化,这种变化的目的是为了满足数控机床的要求和充分发挥数控机床的特点。
⑵、CNC单元
CNC单元是数控机床的核心,CNC单元由信息的输入、处理和输出三个部分组成。CNC单元接受数字化信息,经过数控装置的控制软件和逻辑电路进行译码、插补、逻辑处理后,将各种指令信息输出给伺服系统,伺服系统驱动执行部件作进给运动。
⑶输入/输出设备
输入装置将各种加工信息传递于计算机的外部设备。在数控机床产生初期,输入装置为穿孔纸带,现已淘汰,后发展成盒式磁带,再发展成键盘、磁盘等便携式硬件,极大方便了信息输入工作,现通用DNC网络通讯串行通信的方式输入。
输出指输出内部工作参数(含机床正常、理想工作状态下的原始参数,故障诊断参数等),一般在机床刚工作状态需输出这些参数作记录保存,待工作一段时间后,再将输出与原始资料作比较、对照,可帮助判断机床工作是否维持正常。
⑷伺服单元
伺服单元由驱动器、驱动电机组成,并与机床上的执行部件和机械传动部件组成数控机床的进给系统。它的作用是把来自数控装置的脉冲信号转换成机床移动部件的运动。对于步进电机来说,每一个脉冲信号使电机转过一个角度,进而带动机床移动部件移动一个微小距离。每个进给运动的执行部件都有相应的伺服驱动系统,整个机床的性能主要取决于伺服系统。
⑸驱动装置
驱动装置把经放大的指令信号变为机械运动,通过简单的机械连接部件驱动机床,使工作台精确定位或按规定的轨迹作严格的相对运动, 最后加工出图纸所要求的零件。和伺服单元相对应,驱动装置有步进电机、直流伺服电机和交流伺服电机等。
伺服单元和驱动装置可合称为伺服驱动系统,它是机床工作的动力装置,CNC装置的指令要靠伺服驱动系统付诸实施,所以,伺服驱动系统是数控机床的重要组成部分。
⑹可编程控制器
可编程控制器(PC,Programmable Controller) 是一种以微处理器为基础的通用型自动控制装置,专为在工业环境下应用而设计的。由于最初研制这种装置的目的是为了解决生产设备的逻辑及开关控制, 故把称它为可编程逻辑控制器( PLC, Programmable Logic Controller)。当PLC用于控制机床顺序动作时,也可称之为编程机床控制器( PMC, Programmable Machine Controller )。PLC己成为数控机床不可缺少的控制装置。CNC和PLC协调配合,共同完成对数控机床的控制。
⑺测量反馈装置
测量装置也称反馈元件,包括光栅、旋转编码器、激光测距仪、磁栅等。通常安装在机床的工作台或丝杠上,它把机床工作台的实际位移转变成电信号反馈给CNC装置,供CNC装置与指令值比较产生误差信号,以控制机床向消除该误差的方向移动。
2、工作原理
使用数控机床时,首先要将被加工零件图纸的几何信息和工艺信息用规定的代码和格式编写成加工程序; 然后将加工程序输入到数控装置,按照程序的要求,经过数控系统信息处理、 分配,使各坐标移动若干个最小位移量,实现刀具与工件的相对运动,完成零件的加工。

H. 数控机床的原理是什么

数控机床的加工,是把刀具与工件的运动坐标分割成很多最小的位移量,由机床按照零件程序回的具体要求答,使坐标移动最小位移量,这样就可以实现刀具与工件的相对运动,来实现对零件的加工。
而普通机床是操作者改变刀具与工件之间相对运动的参数来加工的。数控机床与普通机床相比在加工操作上有更大的优越性

I. 数控加工原理是什么

数控机床与普通机床相比,工作原理不同处在于数控机床是按数字形式给出的指令进行加工的。 数控机床加工工件,首先要将被加工工件图上的几何信息和工艺信息数字化,用规定的代码程序格式编写加工程序,并存储到程序在体内,然后用相应的输入装置将所编的程序指令输入到CNC单元。CNC单元将程序(代码)进行译码、运算后,向机床各坐标的私服系统和辅助控制装置发出信号,以驱动机床的各部运动部件,并控制所需要的辅助动作,最后加工出合格的产品。

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