国内数控机床常用数控系统以及工作流程

黄庆西

　　数控系统一般由中央处理单元CPU、存储器(ROM/RAM)、输入输出设备(I/O)、操作面板、显示器和键盘、纸带穿孔机、可编程控制器等，我们常说核心板、主板、IO板等。目前国产经济型数控系统都比较稳定，然而高档数控系统的差距，还表现在产品的系列化不全，如伺服电机、伺服驱动从小到大各种规格，国外都有，而我们的规格有限;在高速(快速进给速度40米/分以上)、高精(分辨率0.1微米以下)、多通道数控系统的功能、性能上，国产系统与国外系统也慢慢的差距变小，佛山微控科技的多通道数控系统就是用在许多非标机床改造上面。



数控系统

　　多通道数控系统由硬件和软件两大部分组成。其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，通常由常驻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。
　　国内数控机床常用的数控系统有着怎样的工作流程，下面作为数控系统厂家的佛山微控科技带大家了解下。
　　一：首先数控系统的输入，机床参数一般在机床出厂时或在用户安装调试时已经设定好，所以输入CNC系统的主要是零件加工程序和刀具补偿数据。输入CNC数控控制系统的通常有零件加工程序、机床参数和刀具补偿参数。输入方式有纸带输入、键盘输入、磁盘输入，上级计算机DNC通讯输入等。CNC输入工作方式有存储方式和NC方式。存储方式是将整个零件程序一次全部输入到CNC内部存储器中，加工时再从存储器中把一个一个程序调出。该方式应用较多。NC方式是CNC一边输入一边加工的方式，即在前一程序段加工时，输入后一个程序段的内容。
　　二：译码  译码是以零件程序的一个程序段为单位进行处理，把其中零件的轮廓信息(起点、终点、直线或圆弧等)，F、S、T、M等信息按一定的语法规则解释(编译)成计算机能够识别的数据形式，并以一定的数据格式存放在指定的内存专用区域。编译过程中还要进行语法检查，发现错误立即报警。例如凸轮走心机数控系统会把各把刀具的指令译码出来在数控系统里面行程数据指令。



常用的数控系统

　　三：进给速度处理  滚齿机数控系统加工程序给定的刀具相对于工件的移动速度是在各个坐标合成运动方向上的速度，即F代码的指令值。速度处理首先要进行的工作是将各坐标合成运动方向上的速度分解成各进给运动坐标方向的分速度，为插补时计算各进给坐标的行程量做准备;另外对于机床允许的最低和最高速度限制也在这里处理。
　　四：刀具补偿  在双通道数控系统中一般应用C机能刀具补偿，C机能刀具补偿能够进行程序段之间的自动转接和过切削判断等功能。刀具补偿包括刀具半径补偿和刀具长度补偿。为了方便编程人员编制零件加工程序，编程时零件程序是以零件轮廓轨迹来编程的，与刀具尺寸无关。程序输入和刀具参数输入分别进行。刀具补偿的作用是把零件轮廓轨迹按系统存储的刀具尺寸数据自动转换成刀具中心(刀位点)相对于工件的移动轨迹。
　　五：插补  车铣复合数控系统零件加工程序程序段中的指令行程信息是有限的。如对于加工直线的程序段仅给定起、终点坐标;对于加工圆弧的程序段除了给定其起、终点坐标外，还给定其圆心坐标或圆弧半径。要进行轨迹加工，CNC必须从一条已知起点和终点的曲线上自动进行“数据点密化”的工作，这就是插补。插补在每个规定的周期(插补周期)内进行一次，即在每个周期内，按指令进给速度计算出一个微小的直线数据段，通常经过若干个插补周期后，插补完一个程序段的加工，也就完成了从程序段起点到终点的“数据密化”工作。浙江数控系统  广州数控系统 佛山数控系统
　　六：位置控制  位置控制装置位于伺服系统的位置环上，数控车床系统它的主要工作是在每个采样周期内，将插补计算出的理论位置与实际反馈位置进行比较，用其差值控制进给电动机。位置控制可由软件完成，也可由硬件完成。在位置控制中通常还要完成位置回路的增益调整、，各坐标方向的螺距误差补偿和反向间隙补偿等，以提高机床的定位精度。



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　　七： I/O处理  数控系统的IO板，CNC的I/O处理是CNC与机床之间的信息传递和变换的通道。其作用一方面是将机床运动过程中的有关参数输入到CNC中;另一方面是将CNC的输出命令(如换刀、主轴变速换档、加冷却液等)变为执行机构的控制信号，实现对机床的控制。
　　八：显示  CNC系统的显示主要是为操作者提供方便，显示装置有CRT显示器或LCD数码显示器，一般位于机床的控制面板上。通常有零件程序的显示、参数的显示、刀具位置显示、机床状态显示、报警信息显示等。佛山微控科技的数控系统还有刀具加工轨迹的静态和动态模拟加工图形显示。
　　以上是国内数控机床常用数控系统的介绍，目前国际形势相当的不明化，只有做好自身数控系统开发，才能更好的全自动化生产。
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刘宇杰

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